Teilchen mit 5 Quarks am Large Hadron Collider entdeckt

Im März 2019, Physiker mit dem LHCb-Kollaboration am Großer Hadronenbeschleunigerin der Nähe von Genf, Schweiz, gaben bekannt, dass sie ein ultra seltenes Teilchen entdeckt haben, das vor über 50 Jahren zum ersten Mal vorhergesagt wurde.

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Dieses Teilchen, Pentaquark genannt, ist ein Hadron das aus fünf Quarks besteht. Hadronen sind Partikelaus zwei oder mehr Quarks und zusammengehalten durch die starke Kraft. Die starke Kernkraft hält Protonen innerhalb des Atomkerns durch den Austausch von Teilchen zusammen, genannt Mesonen. Dieser ständige Austausch hält die Kern zusammen.

Bis Anfang der 2000er Jahre hatten Wissenschaftler nur zwei Arten von Hadronen gesehen:
Baryonen - enthält drei Quarks zum Beispiel Protonen und Neutronen
Mesonen enthält ein Quark und ein Antiquark, zum Beispiel die pi-Meson

"Drei Quarks für Muster Mark!"-James Joyce, Finnegans Wake

Quarks sind die grundlegenden Bausteine ​​der Materie, sie können nicht weiter zerlegt werden und es gibt sie in sechs Geschmacksrichtungen: Nach oben, Unten, Seltsam, Charme, Oben, unten. Jeder dieser Geschmacksrichtungen hat einen identischen Antimaterie-Begleiter, jedoch mit der entgegengesetzten Ladung.

2016 entdeckten Wissenschaftler Tetraquarks die zwei enthalten Quarks und zwei Antiquarks. Die jüngste Entdeckung von Pentaquarks, die ein Down-Quark, zwei Up-Quarks, ein Charm-Quark und ein Charm-Antiquark enthalten, wurde zuerst von Physikern vorgeschlagenMurray Gell-Mann 1964, als er erkannte, dass Quark-Antiquark-Paare zu Mesonen und Baryonen hinzugefügt werden können, um schwerere Teilchen zu erzeugen. 1969 erhielt Gell-Mann den Nobelpreis für Physik für seine Arbeiten zur Theorie der Elementarteilchen.

2015, Evidenz größer als 5 Sigma wurde zuerst von den ersten beiden gesehenPentaquarks, genannt P_c4450⁺ und P_c4380⁺. Die vierstellige Zahl gibt die Masse des Pentaquark in MeV/c², diese machenPentaquarks mehr als viermal schwerer als ein Proton. P_c4450⁺ könnte tatsächlich sein zwei getrennt Pentaquarks, P_c44440⁺ und P_c4457⁺.

Nach einem zweiter Lauf von Protonenstrahl am CERN entdeckten Wissenschaftler adrittes Pentaquark genannt P_c4312⁺, die eine statistische Signifikanz von hatte7 sigma. Die Pentaquarks könnte aus fünf Quarks bestehen, aber sie könnten auch sein ein Baryon und ein Meson die zusammengeklebt sind.

Das ultimative Schicksal von Neutronensternen

LHCb-Sprecher Guy Wilkinson wurde zitiert in Der Wächter Zeitung mit den Worten: "Ein Ort, an dem Pentaquarks relevant sein könnten, ist, wenn Sterne kollabieren und Neutronensterne bilden, die letzte Phase des Kollapses, bevor einige Schwarze Löcher bilden. In dieser Umgebung ist es durchaus möglich, dass Pentaquarks gebildet werden, undWenn dem so ist, könnte dies erhebliche Konsequenzen dafür haben, was mit den Sternen passiert, wie sie aussehen und was ihr endgültiges Schicksal ist."