Posúvame naše chápanie fyziky. Zmerali silu jednej zo základných interakcií s rekordnou presnosťou
Na experimente ATLAS v Európskej organizácii pre jadrový výskum (CERN), ktorý objavil Higgsov bozón v roku 2012, sa podarilo zmerať silu silnej interakcie s rekordnou presnosťou. Na tému upozornil v tlačovej správe portál Phys.
Silná jadrová interakcia
Tím z experimentu ATLAS v novej štúdii dostupnej na predtlačovom serveri arXiv opisuje, ako použil Z bozón, elektricky neutrálny nosič slabej interakcie, na určenie sily silnej interakcie s bezprecedentnou presnosťou (neistota v meraní je menej ako 1 %).
Silná jadrová interakcia je najsilnejšia zo základných štyroch interakcií hmotných objektov. Ostatné tri základné interakcie sú elektromagnetizmus, slabá interakcia a gravitácia.
Mimo to táto sila drží nukleóny a kvarky u seba v jadre atómov, pričom je natoľko silná, že udrží dva protóny v jadre hélia napriek tomu, že sa elektromagneticky odpudzujú.
Jej nosičom sú gluóny. Silná interakcia alebo aj silná jadrová sila je najkomplikovanejšia interakcia, hlavne pre to ako sa jej vplyv mení so vzdialenosťou. Vo vzdialenosti väčšej ako 10 femtometrov je silná sila prakticky nepozorovateľná. Navyše sa nachádza iba vo vnútri jadier atómov.
Sila silnej jadrovej interakcie je opísaná základným parametrom v štandardnom modeli časticovej fyziky, ktorý sa nazýva konštanta silnej väzby. Hoci vedomosti o tejto konštante sa v poslednom období značne zlepšili vďaka rôznym meraniam a rozvoju nových teoretických rámcov, neistota pri určení jej presnej hodnoty je rádovo väčšia, ako neistota pri iných väzbových konštantách základných interakcií.
„Sila silnej jadrovej interakcie je kľúčovým parametrom štandardného modelu, ale je známa len s percentuálnou presnosťou. Pre porovnanie, elektromagnetická sila, ktorá je 15-krát slabšia ako silná interakcie pri energii snímanej LHC je známa s presnosťou menšou ako jedna časť z miliardy,“ hovorí fyzik z CERNu Stefano Camarda
Ako prebiehal experiment?
Na zlepšenie presnosti sily silnej interakcie sa vedci z experimentu ATLAS v novej štúdii zamerali na skúmanie Z bozónov vznikajúcich pri zrážkach protón-protón vo Veľkom hadrónovom urýchľovači pri kolíznej energii 8 TeV.
Z (zero) bozón je spolu s W (weak) bozónom elementárna častica, ktorá sprostredkováva slabú interakciu. Slabá interakcia je pritom zodpovedná napríklad aj za jav rádioaktivity, ako aj za podstatnú zložku termonukleárnych procesov prebiehajúcich na Slnku.
Samotné bozóny sú triedou častíc zahŕňajúcich gluóny, ktoré viažu jadrá atómov dohromady, a tiež fotóny, ktoré sú základnou jednotkou svetla. Patrí medzi nich aj známy Higgsov bozón, o ktorom sa predpokladá, že dáva hmote jej hmotnosť. Bozóny W a Z sú si však podobné v tom, že oba sú nositeľmi slabej interakcie, hoci Z bozón nemá žiaden elektrický náboj.
Najpresnejšia hodnota
Z bozóny sú typicky produkované, keď dva kvarky v kolidujúcich protónoch anihilujú. V tomto procese slabej interakcie vstupuje do hry silná sila prostredníctvom žiarenia gluónov z anihilačných kvarkov.
Toto žiarenie „postrčí“ Z bozón (dôjde k zmene hybnosti), pričom toto štuchnutie je v smere priečnom k pôvodnej osi kolízie – vedci to označujú pojmom priečna hybnosť.
Veľkosť tohto „postrčenia“ závisí od silnej väzbovej konštanty. Presné meranie distribúcie priečnej hybnosti Z-bozónu a porovnanie s rovnako presnými teoretickými výpočtami tejto distribúcie umožňuje určiť silnú väzbovú konštantu.
Porovnanie meraní s teoretickými predpoveďami umožnilo výskumníkom presne určiť silnú väzbovú konštantu na hmotnostnej škále Z-bozónu na 0,1183 ± 0,0009.
S relatívnou neistotou iba 0,8% predstavuje uvedený výsledok doteraz najpresnejšie určenie sily silnej interakcie uskutočnené jediným experimentom.
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Najväčší fúzny reaktor na svete práve spustili a funguje. Zmení všetko v energetike
Dostane nás až za Mars a do ďalekých kútov Slnečnej sústavy. Nový reaktor armády USA pochová raketové motory
Ľudstvo po prvý raz v histórii našlo tento vesmírny objekt v inej galaxii
USA sa po vyše 50 rokoch vrátia na Mesiac, odštartuje historická misia
Našli skrytý klenot Mliečnej dráhy. Unikátna skupina planét je perfektne zosynchronizovaná
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Najaktuálnejšia predpoveď na Vianoce a Nový rok: Modely ukazujú, ako to bude so snehom (PREHĽAD)
Sľúbili mu 3 300 eur, nedostal ani cent: Slovák si z práce vo Švajčiarsku odniesol len nadávky od zamestnávateľa
Obchody sťahujú „nebezpečnú potravinu“ z Poľska. Obsahuje jedovaté látky
Obľúbená slovenská pochúťka boduje v rebríčku. Obsadili sme 3. miesto TOP polievok strednej Európy
Alexandra sa učila v Kanade aj Kalifornii. Teraz na Slovensku rozbieha biznis s produktom, ktorý nám chýbal
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Najväčší fúzny reaktor na svete práve spustili a funguje. Zmení všetko v energetike
- Po mnohých elektromobiloch som presadol do spaľováku. Po pár minútach v meste by som ho najradšej vymenil
- Dostane nás až za Mars a do ďalekých kútov Slnečnej sústavy. Nový reaktor armády USA pochová raketové motory
- 11 fantastických tipov, ako zrýchliť staré aj nové PC s Windows 11. Tvoj počítač zmenia na nepoznanie
- Komerčné TV sa spojili a vyhrali dôležitý súd. Známe pirátske weby Čechov aj Slovákov dostali poriadnu ranu
-
- Po mnohých elektromobiloch som presadol do spaľováku. Po pár minútach v meste by som ho najradšej vymenil
- Komerčné TV sa spojili a vyhrali dôležitý súd. Známe pirátske weby Čechov aj Slovákov dostali poriadnu ranu
- Dostane nás až za Mars a do ďalekých kútov Slnečnej sústavy. Nový reaktor armády USA pochová raketové motory
- Zmutované monštrá a zničený svet po jadrovej vojne. Nový seriál Fallout ťa ohromí prvým trailerom
- 11 fantastických tipov, ako zrýchliť staré aj nové PC s Windows 11. Tvoj počítač zmenia na nepoznanie
-
- Po mnohých elektromobiloch som presadol do spaľováku. Po pár minútach v meste by som ho najradšej vymenil
- Komerčné TV sa spojili a vyhrali dôležitý súd. Známe pirátske weby Čechov aj Slovákov dostali poriadnu ranu
- Dostane nás až za Mars a do ďalekých kútov Slnečnej sústavy. Nový reaktor armády USA pochová raketové motory
- Zmutované monštrá a zničený svet po jadrovej vojne. Nový seriál Fallout ťa ohromí prvým trailerom
- 11 fantastických tipov, ako zrýchliť staré aj nové PC s Windows 11. Tvoj počítač zmenia na nepoznanie
Náhrada za koncesionárske poplatky už teraz zlyháva. RTVS dostane od štátu výrazne menej peňazí
Expert AI zo Slovenska volá o pomoc. Niekto alebo niečo mu zmenilo meno na Instagrame
Spotify prepustí približne 1 500 zamestnancov, ide o značnú časť pracovnej sily
Toyota chce do roku 2026 predávať v Európe 250 000 elektromobilov ročne
Španielska telekomunikačná spoločnosť plánuje zrušiť vyše 5 000 pracovných miest
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Najaktuálnejšia predpoveď na Vianoce a Nový rok: Modely ukazujú, ako to bude so snehom (PREHĽAD)
Sľúbili mu 3 300 eur, nedostal ani cent: Slovák si z práce vo Švajčiarsku odniesol len nadávky od zamestnávateľa
Obchody sťahujú „nebezpečnú potravinu“ z Poľska. Obsahuje jedovaté látky
Obľúbená slovenská pochúťka boduje v rebríčku. Obsadili sme 3. miesto TOP polievok strednej Európy
Alexandra sa učila v Kanade aj Kalifornii. Teraz na Slovensku rozbieha biznis s produktom, ktorý nám chýbal
Copyright© 2023 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené