Sepleriň elýeterliligi

Tebigata 12 bölejik ýeterlik


Higgs bölejigi bilen bagly geçirilen synagdan bir görnüş

Higgs bölejigi bilen bagly geçirilen synagdan bir görnüş

Häzire çenli bilinýän materiýa bölejikleriniň jemi sany – on iki. Älemdäki materiýa başdan-aýak şol on iki bölejikden durýar. Özboluşly häsiýetlerine esaslanyp, elementar bölejikler fizikasy olary üç nesle bölýär. Fizikler ýene bir nesil, ýagny dördünji nesil hem bardyr ýa bolmagy mümkin diýip çaklaýardylar. Ýöne Higgs bölejigini tapmakda toplanan maglumatlaryň statistik analiziniň görkezmegine görä, dördünji nesliň bolmak ähtimaly ýok diýerlik.

Adamzat dünýä baky gelenok. Ol iru-giç dünýäden ötýär. Ony emele getirýän materiýanyň bolsa, tersine, ömri örän uzak bolýar. Adamzat, şeýle hem dünýä we bütin Älem protonlardan, neýtronlardan we elektronlardan durýar.

Bular 13.7 milliard ýyl mundan ozal bolan Uly Ýarylyşyň üstünden sanlyja salym geçensoň döräpdir. Diýmek, materiýa juda durnukly. Ýöne ol, dörände bolşy ýaly, heniz-de uly syr bolup galýar. Alymlaryň teoretiki oýlanmalara, astronomik ölçeglere daýanyp aýtmaklaryna görä, bize tanyş materiýa kosmosdaky tutuş materiýanyň diňe bir ujypsyzja bölegi.

Älemiň massasynyň 96 prosentini biziň düşünmeýän zatlarymyz - garaňky materiýa bilen garaňky energiýa emele getirýär. Bize tanyş materiýanyň üsti bilen düşündirip bolmaýan iňňän uly grawitasion güýçler garaňky materiýadan gelip çykýar.

Kosmosyň giňelmeginiň gitdigiçe çaltlanmagyna getirýän hem garaňky energiýa. Aslynda grawitasion güýç bu giňelmäni togtatmaly welin, ýöne bu iş ýol alanok.

Protonlaryň, neýtronlaryň elementar, ýagny bölünmeýän bölejikler däl-de, eýse iki kwarkdan (up-quark, down-quark) düzülendigi bu gün gündelik bilime degişli fakt. Ýöne fizikler dünýäniň gurluşyny düşündirmek üçin ýene birnäçe elementar bölejiklerden peýdalanýarlar. Bular köplenç laboratoriýalarda öndürilen ýa-da kosmosdan Ýere inen şöhlelerden tapylan bölejikler.

Bölejikler

Bularyň biri neýtrino. Ol elektronlar ýaly, leptonlar diýilýän topara degişli. Up-kwarklar (u), down-kwarklar (d) we iki lepton - elektron (e) bilen neýtrino (νe) - birinji nesliň hataryna girýärler. Bulardan başga-da her biri iki kwarkly we iki leptonly, ýöne massalary uly bolan iki nesil bar. Bölejikleriň bu üç nesliniň agzalarynyň jemi 12.

Tebigatdaky materiýa bölejikleriniň sanynyň näçedigi - köp wagtdan bäri fizikleri özüne bendi edip gelen soraglaryň biri. Bular elementar bölejikleri öwrenýän fizikanyň standart modelinde aýdylýan şu 12 bölejikmi ýa-da şu wagta çenli geçirilen eksperimentlerde öndürip bolmadyk bulardan hem agyr bölejikler barmy?

Bu soraglara KIT (Karlsruhe Institute of Technology, Germaiýa) SERN (Ýewropanyň ýadro barlaglary baradaky merkezi, Şweýsariýa) we Berliniň Humboldt uniwersiteti tarapyndan 2012-nji ýylyň 11-nji dekabrynda “Physical Review Letters” žurnalynda jogap berildi.

Materiýa bölejikleri, ýagny fermionlar Älemiň elementar komponentleridir. Biziň Ýer togalagynda gözlerimiz we asmanda teleskop bilen görýän zatlarymyzyň ählisi şulardan düzülen.

“Biz komponentleriň hemmesini bilýärismi, bu uzak wagtlap belli däldi” diýip, KIT-iň professory Ulrih Nierste aýdýar.

Standart model tarapyndan bilinýän 12 fermiony fizikler özara çalymdaşdyklary üçin her biri dört bölejikden durýan üç nesle bölýärler. Ýöne bizi gurşap alan dünýäde bularyň içinde iň köp duş gelýäni - birinji nesil. Ikinji we üçünji nesliň oýnaýan uly bir roly ýok ýaly görünýär.

Jogapsyz soraglar

Onsoň, “Onçakly zerur däl bolsalar, ikinji we üçünji nesil tebigata nämä gerek bolduka, ýa elementar bölejikleriň mundan başga-da nesilleri barmyka?” diýen ýaly soraglar orta atylýar. Birinji soraga, geljekde ylmyň öňe gitmegi bilen jogap tapylaýmasa, häzirlikçe jogap ýok. Ýöne ikinji soragyň jogaby welin indi belli: elementar bölejikleri öwrenýän fizikanyň standart modelinde fermionlaryň diňe üç nesli bar.

Alymlar öz analizlerinde LHC (Large Hadron Collider) we Tevatron ýaly kollaýderlerde toplanan maglumatlary z-bozon ýa top-kwark ýaly bölejiklere degişlidigi bilinýän ölçegleriň netijeleri bilen birikdiripdirler. Gelnen netije boýunça, başga fermionlar ýok diýip, 99.99999 prosent ähtimallyk derejesinde tassyklasa boljak.

Bu analiz üçin ulanylan iň möhüm maglumatlar golaýda üsti açylan Higgs bölejiginden gelip çykýar.

Higgs bölejigi beýleki bölejikleriň ählisine massa berýär. Goşmaça fermionlara kollaýderlerde gözegçilik edilmänligine görä, olar häzirki bilinýän fermionlardan agyr bolmaly. Beýle bolan halatynda hem olar Higgs bölejigi bilen has güýçli täsirleşip, Higgs bölejiginiň häsiýetleri üýtgemeli, netijede bu bölejigiň bardygyny häzirki eksperimentler bilen subut edip bolmaly däl. Alymlar mundan häzirkilerden agyr fermionlar ýok diýip netije çykarýarlar.

“Standart modelde fermionlaryň sany indi pugta berkidildi” diýip, Niertse belleýär.

Ýöne käbir gyzykly soraglar ýene-de jogapsyz galýar. Mysal üçin, Higgs bölejiginiň häsiýetleri entek doly ýüze çykarylanok. Edilmeli gyssagly işleriň ýene biri-de Älemde materiýanyň näme üçin antimateriýadan agdyklyk edýändiginiň sebäbini tapmak.

ÇEŞMELER:

http://prl.aps.org/abstract/PRL/v109/i24/e241802
http://www.kit.edu/visit/pi_2012_12398.php
http://phys.org/news/2012-12-particles-suffice-nature.html
http://www.weltderphysik.de/gebiet/teilchen/news/2012/higgs-daten-lassen-nicht-mehr-als-zwoelf-materieteilchen-zu/
http://www.pro-physik.de/details/news/4006871/Aller_fermionischen_Dinge_sind_drei.html

Teswirleri görkez

XS
SM
MD
LG