Fizikai medžioja nemandagią dalelę, kuri sukasi abipusiai, ir, jei jie ją surastų, tai galėtų paaiškinti keletą keistų rezultatų, rastų visame pasaulyje atomų naikintojams.
Šiuolaikinėje fizikoje materija padalijama į du dalelių tipus: viena vertus, yra kvarkai, kurie dažniausiai jungiasi, sudarydami protonus ir neutronus, kurie savo ruožtu sudaro atomų branduolius. Kita vertus, tai leptonai. Tai apima ir visa kita su mase - nuo įprastų elektronų iki egzotiškesnių monų ir tausų iki silpnų, beveik neaptinkamų neutrinų. Įprastomis sąlygomis šios dalelės dažniausiai laikosi savo rūšies; kvarkai pirmiausia sąveikauja su kitais kvarkais, o leptonai su kitais leptonais.
Tačiau fizikai įtaria, kad ten yra daugiau dalelių. Daugiau. Ir viena iš tų siūlomų klasių dalelių yra vadinama leptokarku. Jei jie egzistuotų, leptokvarkai užpildytų tarpą tarp leptonų ir kvarkų, sujungdami juos su abiejų rūšių dalelėmis. Niekas niekada nerado tiesioginių įrodymų, kad egzistuoja leptokarkai, tačiau tyrėjai turi pagrindo įtarti, kad jie ten yra. Rugsėjo mėn. Eksperimento vykdytojai „Large Hadron Collider“ (LHC) paskelbė kelių eksperimentų rezultatus priešspausdinimo žurnale „arXiv“, skirtus įrodyti arba paneigti jų egzistavimą.
„„ Leptoquarks “tapo viena iš labiausiai gąsdinančių idėjų išplėsti mūsų skaičiavimus, nes jie leidžia paaiškinti keletą pastebėtų anomalijų“, - sakoma LHC fiziko Romo Koglerio pranešime.
Tiesiog kas tos anomalijos? Ankstesni eksperimentai LHC, „Fermilab“ ir kitur atnešė keistų rezultatų - atsirado daugiau „įvykių“, kur buvo sukurtos dalelės, nei prognozavo dominuojančios fizikos teorijos. Leptokarkai, kurie netrukus po jų sukūrimo išsiskirstys į kitų dalelių dušus, gali paaiškinti tuos papildomus įvykius.
Siekdami sumedžioti leptokarką, LHC tyrėjai persijoja didžiulį duomenų kiekį. LHC sutraukia protonus esant ypač didelei energijai, ir tikimybė, kad laikui bėgant atsiras duomenų iš tų susidūrimų, kurie parodytų, kad lepto kvarkai retkarčiais pasirodo tame kūrybiniame užsidegime.
Iki šiol naujai išleisti dokumentai tik atmetė tam tikras leptokarkų rūšis, parodydami, kad leptokvarkai, kurie surištų leptonus su kvarkais tam tikru energijos lygiu, dar neatsirado. Tačiau vis dar yra daug energijos sričių, kurias reikia ištirti.
Yimingas Zhongas, Bostono universiteto fizikas ir vienas iš 2017 m. Spalio mėn. Teorinio darbo, išspausdinto žurnale „The High Energy Physics“, pavadinto „Leptoquark Hunter's Guide“, autoriaus, sakė, kad nors ir įdomu pamatyti LHC tyrėjus, medžiojančius leptokarkus, jis mano, kad jų vizija yra daugiakomponentė dalelė per siaura.
Dalelių fizikai skaido materijos daleles ne tik į leptonus ir kvarkus, bet ir į kategorijas, kurias jie vadina „kartomis“. Aukštyn ir žemyn kvarkai, taip pat elektronų ir elektronų neutrinas, yra „pirmosios kartos“ kvarkai ir leptonai. Antroji karta apima žavesį ir keistus kvarkus, taip pat muonus ir muonų neutrinus. CERN, Europos branduolinių tyrimų organizacijos, valdančios LHC, duomenimis, viršutiniai kvarkai, apatiniai kvarkai, taus ir tau neutrinai sudaro trečiąją kartą. Pirmos kartos dalelės yra lengvesnės ir stabilesnės, tuo tarpu antrosios ir trečiosios kartos yra masyvesnės ir trumpesnės.
LHC paskelbtose leptokarko paieškose daroma prielaida, kad leptokarkai vadovaujasi kartų taisyklėmis, kurios valdo žinomas daleles. Trečiosios kartos leptokarkas gali susilieti su tau ir dugno kvarku. Antrosios kartos gali poruotis su muonu ir keistu kvarku. Ir taip toliau.
Bet Zhongas „Live Science“ teigė, kad bet kokia visiška leptokvarkų medžioklė turi daryti prielaidą, kad ten gali vykti „kelių kartų leptokarkai“, laukiškai svyruodami nuo pirmosios kartos elektronų iki trečiosios kartos apatinių kvarkų. Jis sakė girdėjęs gandų, kad tyrėjai iš užsienio yra pasirengę pradėti tokią paiešką, tačiau nė vienas iš LHC dar neišleistų dokumentų neatspindi šio atvirumo galimybei.
Tuo tarpu leptokarkai gali būti ten, prieš dingdami blykste, trumpai susiedami su bet kuriomis jų pasirinktomis dalelėmis. Arba jie gali ne. Kol kas leptokarko medžioklė tebevyksta.
