Zderzenia cząsteczek o dużych energiach pozwala odpowiedzieć na uniwersalne pytania
Zdumiewający i wspaniały świat fizyki dostarczył niezwykłych informacji na temat natury wszechświata, podsumowanych w Modelu Standardowym nawiązującym do 12 cząstek elementarnych oraz trzech z czterech oddziaływań podstawowych, jakie nimi rządzą. Jednak, choć Model Standardowy stanowi najlepszy dostępny obecnie opis wszechświata, nie obejmuje on grawitacji ani jednej z dwunastu cząstek elementarnych, bozonu Higgsa, który wciąż jeszcze wymaga eksperymentalnego "zaobserwowania". Europejscy naukowcy korzystający z Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC), największego na świecie akceleratora cząstek, zainicjowali projekt "Model Standardowy i nowe oblicze fizyki z detektorem LHCb" (SM-Newphysics-LHCB) w celu zgłębienia pod kątem eksperymentalnym i teoretycznym kilku spośród wielu otwartych pytań dotyczących Modelu Standardowego fizyki cząstek elementarnych, wykorzystując w tym celu niespotykane dotychczas energie i szybkości zderzeniowe. Naukowcy skupili się na chromodynamice kwantowej (QCD), najnowszej teorii oddziaływania silnego (jednego z czterech oddziaływań podstawowych). Przewiduje ona, że w bardzo wysokiej temperaturze, kwarki i gluony, części składowe większych cząstek, takich jak protony i neutrony, mogą swobodnie istnieć w nowym stanie skupienia zwanym plazmą kwarkowo-gluonową. Zbadano gęstości kwarków i gluonów wewnątrz protonów, jak również produkcję hadronów (cząstek złożonych z kwarków). Dodatkowo, skupiono się na nowych metodach produkcji bozonu Higgsa w zderzeniach protonów. Uczestnicy projektu SM-Newphysics-LHCB skupili się na najmniejszych istniejących cząstkach poddanych najsilniejszej z możliwych energii, chcąc wyjaśnić tę kwestię w największej skali, skali wszechświata. Naukowcy uzyskali nowe informacje na temat oddziaływania silnego, jak również nowego podejścia do możliwego pomiaru bozonu Higgsa, co stanowi dwie kluczowe kwestie dotyczące Modelu Standardowego w fizyce cząstek elementarnych, która opisuje oddziaływania i materie we wszechświecie – i, przy zachowaniu wszelkich proporcji, powinna mieć znaczenie dla nas wszystkich.
