研究者たちは、北京電子陽電子衝突型加速器 II で「グルーボール」を発見した可能性があります。グルーボールはグルーオンだけで作られたユニークな粒子で、陽子や中性子内のクォークを結合することで知られています。クォークとは異なり、グルーオンは物質を形成しませんが、物理学の 4 つの基本的な力の 1 つである強い相互作用の伝達者として機能します。
物理学では粒子が 1 つ豊富ですか?
理論物理学では、理論的にはグルーオン同士が結合できるはずであるため、グルーボールの存在を長い間仮定してきました。最近の実験証拠は、粒子がグルーオン相互作用に由来する質量を持っていることを示唆しています。空母部隊には通常質量がないため、この質量は特別です。
研究チームは衝突型加速器を使って中間子（クォークと反クォークからなる粒子）を加速し、衝突させた。彼らは 10 年分のデータを精査し、これらの衝突から得られた 100 億個以上の粒子サンプルを検査しました。彼らの結果は、 2,395 MeV/c 2の質量を持つ粒子の存在を示しました。これは、過去にグルーボールが持つと言われていた質量に相当します。
駅しか分からないの？用語の最も重要な説明は次のとおりです。
- クォークは基本粒子であり、陽子と中性子の構成要素です。
- 反クォークはクォークの反粒子であり、反対の電荷を持っています。
- グルーオンは交換粒子です。それらは強い相互作用を仲介し、クォークをハドロンにまとめます。
- ハドロンはクォークから構成される亜原子粒子です。それらは、バリオン (陽子や中性子のような、3 つのクォークで構成される) と中間子 (クォークと反クォークで構成される) に分類されます。
標準モデルのサポート
研究者らがこれらの実験で特定した特定の粒子は、X(2370)と名付けられました。一部の計算はグルーボールの予想どおりの結果ではありませんでしたが、それほど遠くありませんでした。このことから研究チームは、さらなる実験によってその存在を確認するために必要な証拠が得られると考えた。
「この実験的観察は、その性質についての多くの理論的推測を刺激しました。これらの中で、興味深い説明の 1 つは、擬似スカラー グルーボールです。 BESIII で収集された高度に統計的な J/ψ データ サンプルは、X(2370) の特性をさらに調査する機会を提供し、QCD のダイナミクスを理解するのに役立ちます。」
メディナ・アブリキムら。
グルーボールの確認は、基本的な粒子と力がどのように相互作用するかを説明する物理学の標準モデルを裏付けるでしょう。このモデルは、依然として宇宙の構造と挙動を説明する最良の方法です。