Нов пробив в CERN - откриха невиждани субатомни частици

Учени от ЦЕРН (CERN) откриха още две нови елементарни - субатомни частици. 

 Те са изолирани в Големият адронен ускорител или Големият адронен колайдер (на английски: LHC, Large Hadron Collider).  Тези елементарни  частици се откриват за първи път и  е възможно да дадат   на физиците ново познание за градивните елементи на материята във Вселената.

В Големият адронен колайдер (LHC) в близост до Женева, Швейцария, учените експериментатори от ЦЕРН ускоряват два лъча от протони със скорост, близка до тази на светлината и ги притискат един в друг. Разрушаването на протоните, под налятане и с огромна скорост, при така много енергия създава нови частици, които да бъдат изследвани, съобщава официалния сайт на CERN.

Един от експериментите в LHC e идентифицирал две непознати досега барионови частици. Новите частици са наречени Xi_b’- и Xi_b*-. Всяка от тях е направена от три кварки. Смята се, че кварките са базови частици, т.е. те не се делят на по-малки частици. Протоните - ключова съставна част на атомите, също се състоят от три кварки.

Xi_b’- и Xi_b*- съдържат един долен, един странен и един чаровен кварк. Други частици, които се състоят от комбинация от кварки са наблюдавани в ускорителя през 2012 година. Но какво прави новооткритите частици различни? Кварките в тях имат различни спинове, а спинът е важна характеристика на частиците. Разлика в спина прави две частици различни, дори ако имат еднаква комбинация от кварки.

До момента поведението на новите частици е такова, каквото са очаквали изследователите. Физиците са направили карта на всички частици, които произлизат от различните комбинации на кварки. Това е теорията на квантовата хромодинамика от т.нар. Стандартен модел – общовъзприетата теория за устройството на Вселената. Учените посочват, че потвърждаването на съществуването на всички частици от Стандартния модел е първата стъпка към открития извън модела и извън правилата.

На 14 март 2013 год. учените доказаха съществуването на така наречената Божествена частица Хигс Бозонът.  Съществуването и е теоретично е предсказано от Питър Хигс в рамките на т.нар. Стандартен модел (основен модел във физиката на елементарните частици). Хигс бозонът е единствената елементарна частица от стандартния модел, която не е наблюдавана експериментално до юли 2012 г.


Теоретични свойства

През 1964 г. Питър Хигс и негови колеги предлагат хипотезата, че навсякъде в пространството съществува едно поле (поле на Хигс) и всички елементарни частици освен фотоните и глуоните взаимодействат с него. В резултат на това взаимодействие частиците получават маса. Ако тази хипотеза е вярна, трябва да съществува и елементарна частица, която да е свързана с това хигсово поле, но не е самото поле. Тя е частица, която се ражда, живее известно време и се разпада.

С откриването на Хигс бозона се изяснява, как по принцип частици без маса (с нулева маса в покой) успяват да създадат маса в материята. По специално, Хигс бозонът обяснява разликата между нулевата маса в покой на фотона и сравнително масивните W и Z бозони. Масите на елементарните частици, както и различията между електромагнетизма (с носител фотона) и слабото ядрено взаимодействие (с носители W и Z бозоните), са от критично значение за структурата на микроскопичната (а оттам и на макроскопичната) материя. Хигс бозонът е неделима и вездесъща част от материалния свят.