馃敩

Gluony i ich znaczenie w fizyce cz膮stek

Aug 7, 2024

Cz膮stki gluonowe i ich znaczenie w fizyce

Teoria gluobolu (gluonium)

  • Istnieje od ponad 50 lat.
  • Cz膮stka z艂o偶ona wy艂膮cznie z gluon贸w.
  • Odkrycie cz膮stki X2370 przez chi艅skich naukowc贸w z u偶yciem BES-3.

Struktura atomowa

  • Atomy sk艂adaj膮 si臋 z neutron贸w, proton贸w i elektron贸w.
  • Neutrony i protony sk艂adaj膮 si臋 z kwark贸w.
  • Kwarki s膮 艂膮czone przez gluony poprzez oddzia艂ywanie silne.

Odkrycie kwark贸w

  • Po艂owa XX wieku: odkrycie przez Murray'a Germana.
  • Istniej膮 co najmniej sze艣膰 rodzaj贸w kwark贸w:
    • Kwark g贸rny (2,3 MeV, +2/3)
    • Kwark dolny (4,8 MeV, -1/3)
    • Inne: powabny, wysoki, dziwny, niski.

艁adunki kwark贸w

  • Proton: 2 kwarki g贸rne + 1 dolny = +1.
  • Neutron: 1 kwark g贸rny + 2 dolne = 0.

Oddzia艂ywanie silne

  • Silne zwi膮zanie kwark贸w.
  • Pr贸ba oddzielenia kwark贸w prowadzi do powstania nowych cz膮stek (analogicznie do anihilacji materii z antymateri膮).
  • Wzrost si艂y spajaj膮cej przy oddalaniu kwark贸w.

Chromodynamika kwantowa (QCD)

  • Opisuje oddzia艂ywanie silne mi臋dzy kwarkami i gluonami.
  • Istnienie r贸偶nych stan贸w zwi膮zanych: bariony, mezony, tetrakwarki, stany gluonowe.
  • Wprowadzenie poj臋cia koloru jako liczby kwantowej kwark贸w.

Gluony

  • Roztaczaj膮 艂adunek kolorowy.
  • Ka偶dy gluon niesie kolor i antykolor.
  • Przyk艂ad zmiany koloru kwarka.

Cz膮stki wy艂膮cznie z gluon贸w

  • Pytanie o istnienie kul gluonowych.
  • Technika kratowej chromodynamiki kwantowej.
  • Przewidywanie stanu gluBall.

Kandydatki na Gloobol

  1. Pierwsza kandydatka (2015)

    • Teoria Anton Rebnana i Friedrich Brannera.
    • Mo偶liwe powi膮zanie z silnym rezonansowym rozpadem j膮drowym.
    • Sceptycyzm co do rezultatu.

  2. Druga kandydatka: cz膮stka X2370

    • Odkrycie w eksperymencie BES-3.
    • Zderzacz elektronowo-pozytronowy w Pekinie.
    • Zidentyfikowana jako cz膮stka Czarmonia.
    • Zgromadzone dane: 10 miliard贸w rozpad贸w.
    • Prawdopodobie艅stwo rozpad贸w: na foton, trzy gluony, foton i dwa gluony.

W艂a艣ciwo艣ci cz膮stki X2370

  • Masa: 2,395 GeV/c^2 (zgodno艣膰 z przewidywaniami QCD).
  • Zmierzone spin i parzysto艣膰.
  • Potencjalne w膮tpliwo艣ci i konieczno艣膰 dalszych bada艅.

Podsumowanie

  • Odkrycie X2370 jako najsilniejszy dow贸d na istnienie Gloobol.
  • Mo偶liwo艣膰 tworzenia nowych egzotycznych cz膮stek z kwark贸w.
  • Zach臋ta do dalszego zg艂臋biania tematu fizyki cz膮stek.

Full transcript