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.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Čínska nadvláda definitívne končí. Švédi objavili bohatstvo, ktoré zmení svet

Nie je to planéta ani mesiac. Vedci objavili záhadné teleso, pre ktoré zatiaľ nemáme názov

Antarktída nám dala posledné varovanie. Svet má desiatky rokov na prípravu na extrémny scenár

Vedci skúmali známu planétu, keď ich zaskočil záhadný signál. Doviedol ich k veľkému objavu

Koniec obmedzení rýchlosti svetla? Vedci vyvinuli čip, ktorý ho dokáže „zabrzdiť“
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Zvrat v prípade smrteľnej nehody v Čunove: 15-ročný vodič bude stíhaný na slobode

Eurobankovky čaká najväčšia zmena od roku 2002. O ich novom vzhľade môžeš rozhodnúť aj ty

Španielsko hlási gigantické požiare a núdzový stav. Evakuujú desaťtisíce ľudí

Ryžu konzumuješ celý život zle. Tento trik s chladničkou zmení to, ako ju tvoje telo spracuje

Najnovší politický prieskum: Smer si drží tesný náskok pred PS, do parlamentu by sa dostalo až 8 strán
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Dve automobilové veľmoci sa spojili a trh sa otriasa. Európu zaplavia novými dostupnými autami
- Slováci ju stále kupujú, Európa jej dáva zbohom. Ikonická súčasť áut mizne rekordným tempom
- Program na večer je jasný. Akčný veľkofilm 2026 práve dorazil na známu službu aj s dabingom
- Legendárna sonda sa konečne prebrala. Po 20 rokoch mieri za hranice slnečnej sústavy
- Netflix má dôvod na obavy. Európa požehnala obchod storočia, vznikne nová služba
-
- Slováci ju stále kupujú, Európa jej dáva zbohom. Ikonická súčasť áut mizne rekordným tempom
- Netflix má dôvod na obavy. Európa požehnala obchod storočia, vznikne nová služba
- Nové sci-fi práve dorazilo online. Ponúkajú ho dve služby, je tu však zlá správa
- Legendárna sonda sa konečne prebrala. Po 20 rokoch mieri za hranice slnečnej sústavy
- Dve automobilové veľmoci sa spojili a trh sa otriasa. Európu zaplavia novými dostupnými autami
-
- Majú zásoby až 100 miliárd m³. Prehliadaný štát dodá EÚ nový zdroj plynu, spustia ho rekordne rýchlo
- Slováci ju stále kupujú, Európa jej dáva zbohom. Ikonická súčasť áut mizne rekordným tempom
- Akčný veľkofilm prichádza online. O pár dní ho aj s dabingom pridá známa služba
- Slováci čoskoro získajú nové právo, ktoré sa výrobcom páčiť nebude. Týka sa mobilov, TV aj práčok
- Čakali sme 40 rokov. Akčná novinka práve pribudla online aj s dabingom, dá sa pozrieť aj zadarmo
Klimatická zmena ohrozuje cesty, železnice aj letiská. Európa na nové extrémy nie je pripravená
Nemecko kritizuje nové pravidlá EÚ pre plyn. Riskujeme energetickú bezpečnosť
Elektromobily na Slovensku prudko pribúdajú. Za rok ich počet vyskočil o 65 %
Mochovce sa posunuli k spusteniu 4. bloku. Reaktor je uzavretý, blíži sa prvá štiepna reakcia
Extrémne sucho sa rozšírilo na veľkú časť Slovenska. Najhoršia situácia je v týchto oblastiach
Čínske autá zaplavujú Rusko. Export sa za rok viac než zdvojnásobil
Apple na chvíľu zosadil Nvidiu. Trhy začínajú pochybovať o AI bubline
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Zvrat v prípade smrteľnej nehody v Čunove: 15-ročný vodič bude stíhaný na slobode

Eurobankovky čaká najväčšia zmena od roku 2002. O ich novom vzhľade môžeš rozhodnúť aj ty

Španielsko hlási gigantické požiare a núdzový stav. Evakuujú desaťtisíce ľudí

Ryžu konzumuješ celý život zle. Tento trik s chladničkou zmení to, ako ju tvoje telo spracuje

