O Mistério pode ser explicado só por partículas?

Grande Colisor de Hádrons descobre nova forma de matéria

Os pesquisadores dizem que hádrons-partículas formadas por dois quarks e dois anti-quarks exóticas - na verdade existe.

O Large Hadron Collider

Os físicos dizem que confirmou a existência de hádrons exóticos - um tipo de matéria que não pode ser classificado dentro do modelo quark tradicional.

Sua descoberta é o tema de um próximo artigo, preparado pelo Large Hadron Collider beleza (LHCb) Colaboração no CERN, em Genebra, Suíça. (LHCb é um experimento multinacional, destinado a identificar novas forças e partículas do Universo.) Tomasz Skwarnicki, professor de física, é um dos principais autores do papel.

"Nós confirmamos a observação inequívoca de um estado muito exótico, algo que se parece com uma partícula composta por dois quarks e dois anti-quarks", diz Skwarnicki, especialista em física experimental de altas energias. "A descoberta certamente não se encaixa no modelo de quark tradicional. Pode dar-nos uma nova maneira de olhar para a física forte interação ".

Os quarks são, objetos de ponto como rígidos encontrados no interior do núcleo de um átomo. Quando quarks se combinam em grupos de três, eles formam partículas de compostos conhecidos como bárions. Prótons são provavelmente os bárions mais conhecidos.

Às vezes, quark interagir com anti-partículas (isto é, anti-quarks), que possuem a mesma massa, mas cargas opostas correspondentes. Quando isso acontece, eles formam mésons.Estes compostos, muitas vezes transformar-se no decaimento de partículas pesadas feitas pelo homem, tais como aqueles em aceleradores de partículas, reatores nucleares, e raios cósmicos.

Mésons, bárions e outros tipos de partículas que participam de interações fortes são chamados de hádrons.

Esta classificação manteve-se praticamente sem contestação até 2007, quando uma equipe internacional de 400 cientistas e engenheiros, conhecidos como a Colaboração Belle descobriu uma partícula exótica chamado Z (4430), que parecia ter dois quarks e dois anti-quarks.

"Alguns especialistas argumentam que a análise inicial de Belle era ingênuo e propenso a chegar a uma conclusão injustificada", diz Skwarnicki, acrescentando que outros estados exóticos desde têm sido observados. "Como resultado, muitos físicos concluíram que não havia nenhuma evidência para provar esta partícula era real."

Uma visão do experimento LHCb no ponto subterrâneo 8 no Grande Colisor de Hádrons (LHC). O tubo de destaque é o tubo de feixe do LHC, em que prótons circulam no perto da velocidade da luz.
Crédito da foto: Anna Pantelia / CERN

Alguns anos mais tarde, outra equipe multinacional, conhecida como BaBar, usou uma técnica de análise mais sofisticado, só para acabar provocando mais polêmica sobre a existência de Z (4430). "BaBar não provou que as medições e dados de interpretações de Belle estavam errados", diz Skwarnicki. "Eles achavam que, com base em seus dados, não havia necessidade de postular a existência desta partícula."

Belle respondeu com uma análise ainda mais rigorosa do mesmo conjunto de dados. Desta vez, eles encontraram evidências estatisticamente significativa para Z (4430), apesar da complexidade da análise e um grande número de suposições feitas sobre o ambiente de produção da partícula.

LHCb, que, durante grande parte do ano passado, estudou de perto os seus próprios dados de partículas, de técnicas de análise de BaBar Belle de e. No processo, Skwarnicki e sua equipe confirmou que Z (4430) foi de hádrons em tempo real, e um exótico, para arrancar.

"Esta experiência é o argumento decisivo, mostrando que as partículas formadas por dois quarks e dois anti-quarks realmente existem", diz Skwarnicki. "Costumava haver evidências menos clara para a existência de tal partícula, com um experimento que está sendo questionada por outro. Agora sabemos que esta é uma estrutura observada, em vez de alguma reflexão ou característica especial dos dados. "

Via Universidade de Syracuse