Site pictogram Astroblogs

CMS laat zien dat quarks geen substructuur hebben

Credit: Joël/Wikipedia

Recente experimenten met de Compacte Muon Solenoïde (CMS), één van de gigantische apparaten verbonden aan de Large Hadron Collider (LHC), laten zien dat quarks geen substructuur hebben. Quarks zijn de deeltjes waaruit protonen en neutronen zijn opgebouwd, zoals je hierboven kunt zien. Er zijn zes soorten quarks: Alledaagse materie is opgebouwd uit up en down quarks. De andere vier – charm, strange, top en bottom – komen alleen onder extreme omstandigheden voor: in deeltjesversnellers en bij de oerknal. Er zijn theoretici die denken dat quarks niet de kleinst mogelijke deeltjes zijn, maar dat zij ook weer opgebouwd zijn uit nog kleinere eenheden, preonen genaamd. Maar die ideeën kunnen de prullebak in, want met de CMS hebben ze aangetoond dat quarks geen substructuur hebben, in ieder geval niet bij energieën onder 4 TeV. Hieronder zie je de uitkomst van de CMS-experimenten, waarbij de natuurkundigen kijken naar de ‘jets’ van deeltjes die ontstaan als protonen op elkaar knallen:

Credit: CMS

Ziet er ingewikkeld uit, maar het gaat om de zwarte stippen, met de onzekerheidsmarges, die vertikale zijbalken. Dat zijn de waarneemresultaten van de botsingen. Die resultaten volgen min of meer de blauwe curve, de voorspelde waarde volgens het Standaarsmodel van elementaire deeltjes. Zouden quarks een substructuur hebben, dus opgebouwd uit nog kleinere deeltjes, dan zouden de twee naar boven gebogen curves gevolgd moeten worden. Dat is niet het geval. Ergo: exit preonen. Bron: A quantum diaries survivor + Wikipedia.

Mobiele versie afsluiten