Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Kwestionowanie standardowego modelu fizyki

Naukowcy opracowali nowe matematyczne opisy oddziaływań cząstek wysokoenergetycznych. Zastosowanie ich do danych doświadczalnych zapowiada potwierdzenie istnienia — lub też nie — nowych opisów fizyki cząstek mających zastąpić istniejący 40-letni model.
Kwestionowanie standardowego modelu fizyki
Model standardowy fizyki cząstek jest prawdopodobnie najlepszym dostępnym w tym momencie opisem elementów tworzących wszechświat i sposobu, w jaki na siebie oddziałują. Opracowany w roku 1970 model wyjaśnia większość wyników eksperymentalnych i przewidział w precyzyjny sposób wiele nowych zjawisk odkrytych od tego czasu. Zgodnie z tym modelem Wszechświat składa się z 12 elementów materii i 4 nośników sił, które na nie oddziałują.

Sześć z cząstek budujących materię to kwarki, a łączą je cztery nośniki oddziaływań — gluony. Oprócz oddziaływania na kwarki możliwe są także oddziaływania gluonów między sobą. Operator matematyczny zwany chromodynamicznym lagranżjanem kwantowym (QCD) jest zwyczajowo stosowany dla małych odległości do opisywania oddziaływać między gluonami i między gluonami a kwarkami.

System oddziaływań wzajemnych gluonów został niedawno zaobserwowany w akceleratorze pierścieniowym akumulującym elektrony i hadrony HERA w Niemczech, wtedy to właśnie stało się sławne równanie BFKL (Balitskii-Fadin-Kuraev-Lipatov) przewidujące rozkład gluonów.

Badacze rozpoczęli finansowany przez UE projekt 'Low-x gluon distribution from the discretised BFKL equation' (LOWXGLUE) w celu badania właściwości gęstości gluonów w oddziaływaniach między gluonami I między gluonami I kwarkami dla zrozumienia reakcji cząstek wysokoenergetycznych.

Naukowcy odkryli, że rozwiązanie równania BFKL łączy zachowania nisko- I bardzo wysokoenergetyczne w sposób, który jest sprzeczny z tzw. Twierdzeniem o decouplingu. Jak sama nazwa wskazuje, twierdzenie to stanowi, że te zachowania są oddzielone w skalach mniejszych niż skale charakterystyczne dla nowej fizyki, badania teoretyczne musiały zatem wyjaśnić istotne I potwierdzone rozbieżności w modelu standardowym.

Badacze uczestniczący w projekcji LOWXGLUE kontynuowali badania w tym kierunku I wnieśli istotny wkład w opis danych I wyjaśnienie sytuacji, w których twierdzenie o decouplingu mogło zostać naruszone; w tym celu musieli uwzględnić tak zwaną granicę podczerwieni.

Zapowiada się, że wyniki projektu LOWXGLUE staną się ważnymi narzędziami w badaniach nad istnieniem nowej fizyki poza zakresem modelu standardowego. Dopasowanie danych eksperymentalnych, takich jak dane uzyskane w akceleratorze HERA, do opracowanych modeli matematycznych doprowadzi do postępów w dziedzinach fizyki cząstek I dynamiki kwantowej. Możliwe będzie także znalezienie tak długo poszukiwanych brakujących elementów układanki modelu standardowego.

Powiązane informacje

Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę