Есть конспект?
Пришлите нам!

Физики роются в тайнах кварков, пытаясь понять их природу.


Каждый раз, когда физики, делают очередное открытие, они находят там новые границы, отодвигающие их за горизонт бесконечного познания, но с каждым новым шагом, мы все лучше понимаем природу мироздания.

Некоторые ученые из Государственного Университета Штата Канзас как раз стоят у одной из тех границ, поскольку они исследуют природу "высшего кварка" - последней тайны в мире физики.

Протоны и нейтроны формируют ядра атомов, но они не самые маленькие объекты во Вселенной. Протоны и нейтроны сами состоят из более мелких частиц - "кварков", основных мельчайших частиц материи.

Имеются шесть типов кварков. Физики считают, что в тот момент, когда образовалась Вселенная все шесть кварков появились мгновенно. Эти шесть кварков (u, d, s, c, b, t) носят названия по первым буквам латинских слов - верхний, нижний, и т.д. По прошествии времени, остались только два самые легкие. Те два (обычный кварк и нижний кварк) явились теми кирпичиками, из чего состоит все вещество. Другие четыре могут быть созданы только искусственно. Регина Демина, доцент физики в Государственном Университете Штата Канзас, входила в исследовательскую группу, которая в 1995 году обнаружила последний и самый массивный - кварк. Он называется высшим кварком.

Размер его относителен, поскольку высший кварк существует на субатомном уровне, но он в 40 раз более тяжелый, чем любой другой кварк.

"Это было настоящей неожиданностью. Именно поэтому мы хотим изучить его свойства очень тщательно. Есть кое-что подозрительное относительно этого кварка. Он выглядит странным. Не имеется никаких причин, чтобы он был настолько тяжелым", сказала Демина.

Его отношения с другими кварками - одна из вещей, над которой работают физики Государственного Университета Штата Канзас, чтобы обнаружить их наряду с причиной, почему он не существует в естественном виде. Высший кварк был создан на ускорителе частиц, который называется Теватроном (Tevatron), и он распадается почти немедленно. Ученые также не знают, почему он распадается.

Теватрон расположен в Fermi National Accelerator Laboratory вблизи Чикаго. Теватрон имеет форму бублика и составляет несколько миль в периметре. Протоны мчатся по туннелю Теватрона на высоких скоростях и сталкиваются с антипротонами.

Физики по существу используют энергию для создания из нее массы, как предсказывается уравнениями Эйнштейна. Столкновения между антипротонами и протонами выпускают огромное количество энергии, которая создает высший кварк.

Одно время атомное ядро было самым мощным источником энергии, известным человечеству. Расщепление ядра дало возможность освоения атомной энергии.

"Постижение природы кварков увеличит уровень осваиваемой энергии в тысячу раз", сказала Демина.

Теватрон работает 24 часа в день, семь дней в неделю. Акселератор только недавно начал брать качественные данные с ускорителя. Потребуется два года, чтобы накопить достаточно данных для того, чтобы сделать какие-либо выводы. Хотя ученые только надеются понять свойства высшего кварка, это исследование может, в конечном счете, принести пользу людям, если техника, работающая на субатомном уровне, войдет в нашу жизнь. Ядерный магнитный резонанс, который сейчас повсеместно применяется в медицине и в сети Интернет, был результатом работы физики высоких энергий.

Информация для контакта: Тим Болтон, Ph. D., tbolton@k-state.edu, 785-532-1664


Dr.BoT© Konspektiruem.ru