by SciencePOD
轻子夸克的发现可以解释在大型强子对撞机(main)发现的粒子物理标准模型(插图)中的怪癖
信用:插图:Cush公共领域(https://en
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组织/维基/文件:基本粒子的标准模型
svg) 寻找轻夸克的工作正在进行中，轻夸克是粒子物理标准模型范围之外的粒子——这是迄今为止我们对支配宇宙及其粒子力的物理的最好描述
这些假设的粒子可能被证明有助于解释在粒子加速器上观察到的实验和理论异常，例如在LHC的拉尔格强子对撞机上，如果研究人员能够发现它们，可能有助于统一标准模型之外的物理理论
康提海得拉巴印度理工学院的Anirban Karan、Priyotosh Bandyopadhyay和Saunak Dutta与日本神奈川高等研究研究生大学(SOKENDAI)的Mahesh Jakkapu一起在《核物理B》上发表了一篇新论文，研究了LHC轻子夸克的潜在特征，以了解它们是如何从质子-质子碰撞中产生的，从而确定这些粒子的可能质量范围
卡兰说:“这项研究的主要目标是如何在像LHC这样的质子-质子对撞机或其拟议的继任者那里区分不同轻夸克的特征。”
研究人员解释说，在描述粒子家族——费米子和玻色子——以它们的方式相互作用的原因时，轻子夸克可能很重要
费米子和玻色子的不同之处在于被称为“自旋”的质量；费米子是自旋1/2的粒子，玻色子是整数自旋
“有两种基本费米子，即夸克和轻子，”他解释道
“这种区分是基于它们如何在胶子介导的强相互作用中起作用(胶子是质子和中子中粘在一起的夸克，并结合在粒子加速器中产生的短寿命粒子上的强载力)
" Karan进一步解释说，已经发现了两种不同类型的基本玻色子，规范玻色子和希格斯玻色子，每种玻色子都与两个夸克或两个轻子相互作用
轻子夸克是玻色子的一种被提出的形式，它可以耦合到一个夸克和一个轻子
“粒子物理学中有各种各样的现象学问题，如果这些假设的粒子确实存在，这些问题是可以解决的，”卡兰补充道
“然而，还没有发现它们存在的实验证据
" Karan补充说，已经提出了十种不同类型的轻子夸克与观测到的标准模型费米子相互作用，但是很少有人研究它们的特征是如何区分的
本文探讨了这种可能性
“我们通过模拟发现，LHC轻子夸克对产生的总截面和角度分布可以用来确定轻子夸克的自旋，”Karan说
他补充说，轻子夸克的概念并不新鲜，这些粒子最早是在20世纪70年代提出的，在20世纪90年代，当赫拉粒子加速器开始运行时，对它们的研究升温了
“没有发现轻夸克存在的确凿证据
然而，近年来，轻夸克备受关注，”卡兰补充道
“人们已经注意到，对于解释实验测量和标准模型预测之间的差异，轻子夸克是一个非常好的候选者
因此，包括LHC在内，人们一直在更有活力的机器上寻找它们
即将到来的对撞机仍然更有活力，物理学家希望确认它们在这些机器上的存在
"
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