|  | 19 февраля 2016 | Новости науки и техники

Физики, вероятно, получили подтверждение существования экзотической частицы, состоящей из четырех нейтронов

Процесс получения тетранейтрона


Тетранейтрон, частица, состоящая из четырех нейтронов, очень долгое время существовала только в теории. Некоторые из ученых-физиков высказывали сомнения по поводу возможности ее существования в действительности, ведь само такое существование противоречит некоторым из нынешних экспериментально проверенных теорий. Однако, первое "появление" тетранейтрона произошло в 2001 году в результате серии экспериментов, давших сомнительные и спорные результаты. А недавно в ходе одного из экспериментов, проведенных японскими учеными, были получены достаточно твердые доказательства существования тетранейтрона, и если результаты этих экспериментов подтвердятся, то мир физики элементарных частиц ожидает очередное потрясение.

В 2011 году ученые запустили ядра атомов бериллия-14 в мишень из углерода для того, чтобы наблюдать за "хаосом" рождающихся в результате столкновения частиц, что само по себе является достаточно распространенной методикой проведения исследований в физике элементарных частиц. В отличие от атомов более простых элементов, ядро атома бериллия-14 имеет более сложное, "многослойное" строение. Оно состоит из "внутреннего ядра", "обернутого" оболочкой "внешнего ядра", состоящего из четырех нейтронов. При разрушении во время столкновения ядра бериллия-14 четыре нейтрона внешнего ядра и сформировали частицу, тетранейтрон, наличие которой было зарегистрировано в виде одного сильного сигнала, а не четырех сигналов от отдельных нейтронов.

Полученные в прошлом данные указывали на присутствие "невозможной частицы" - тетранейтрона (4n), но "революции в физике" тогда не произошло из-за того, что в ходе других подобных экспериментов данные изначального эксперимента подтверждены не были. Этот факт и мнение о невозможности существования тетранейтрона, тем не менее, не остановили ученых от дальнейшей работы в данном направлении.

И недавно, группе ученых-физиков из японского Института физико-химических исследований RIKEN, возможно удалось получить убедительные доказательства существования тетранейтрона. В своем эксперименте японские ученые нацелили луч ядер атомов гелия на гелий, находящийся в жидком виде. Однако, гелий в луче и в жидкости был разным, луч состоял из ядер тяжелого изотопа, в которых насчитывается два протона и шесть нейтронов. А в жидкости находились два из наиболее распространенных легких изотопов гелия. Столь необычная комбинация была выбрана в силу многих причин. В других случаях ударные волны, возникающие при столкновении ядер, могут разрушить "хрупкий" тетранейтрон, а в данном случае у тетранейтрона имеется возможность просуществовать краткое время, дающее ученым возможность его обнаружения и изучения.

В результате столкновений ядер различных изотопов гелия в некоторых случаях образовывалось ядро бериллия, содержащее четыре нейтрона и четыре протона. А лишними в данном случае остаются как раз четыре нейтрона, которые, опять же, в редких случаях, образую тетранейтрон. Исследователи оценили, что каждый тетранейтрон существовал в течение одной миллиардной от одной триллионной доли секунды, прежде чем распасться на отдельные частицы.

Все, что сделали японские ученые, предоставляет лишь косвенные подтверждения факта существования тетранейтрона, полученные из данных о недостающей массе материи, являющейся "продуктом" столкновений ядер гелия. Это еще не является полным подтверждением существованию тетранейтрона, но уровень достоверности, равный 4.9 сигма, что очень близко к "стандартному значению" в 5 сигма, делает это все весьма и весьма убедительным косвенным подтверждением.

Для поднятия уровня достоверности до 5 сигма и получения достоверного подтверждения факта существования тетранейтрона требуется воспроизведение полученных японцами результатов учеными из других лабораторий и стран. Кроме этого, потребуется проведение экспериментов, в которых тетранейтрон будет получен при помощи других методов. Но если в результате всех будущих усилий существование тетранейтрона будет окончательно подтверждено, некоторые современные теории развалятся, словно карточный домик, и некоторые области физики элементарных частиц вернутся к своей исходной точке, с которой ученым надо будет начинать всю работу снова.




Ключевые слова:
Частица, Тетранейтрон, Нейтрон, Подтверждение, Достоверность, Ядро, Изотоп, Гелий, Столкновение

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые-ядерщики синтезировали пять новых изотопов тяжелых химических элемен ...
  • Ученые-физики обнаружили новое семейство элементарных частиц, состоящих из ...
  • На японском коллайдере обнаружена частица совершенно нового типа, квантовый ...
  • Ученые получили "дважды магические" атомы вещества.
  • CERN официально объявляет о возможном открытии бозона Хиггса.




  • 19 февраля 2016 08:11
    #1 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 503
    Мне не понять важности этого открытия. Мне больше интересны новости о инженерных творениях.
        
    19 февраля 2016 10:28
    #2 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 295
    'Но если в результате всех будущих усилий существование тетранейтрона будет окончательно подтверждено, некоторые современные теории развалятся, словно карточный домик, и некоторые области физики элементарных частиц вернутся к своей исходной точке,'

    Развалятся не только некоторые современные теории, а многие фундаментально незыблемые и неприкосновенные понятия. И так будет. fellow
        
    19 февраля 2016 18:48
    #3 Написал: Strilec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Якісь неохайні слововживання - ну чому цю штуковину тут називають "частинкою"? Хіба, наприклад, ядро гелію - частинка? Ні, то ядро, що складається із КІЛЬКОХ частинок. І ця штуковина - теж із кількох. Отже це ніяка не частинка, це просто неправильний уламок розбитого ядра. Настільки неправильний, що всенеодмінно розпадається.
    Але ж ніщо не може відбутись за НУЛЬ часу, той розпад таки потребує його якусь крихітку. Так що, ця крихітка часу дає право вважати, що протягом неї існувала якась окрема "частинка"? Що вона має "прописку" в самій Природі?
        
    20 февраля 2016 09:39
    #4 Написал: enigman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 171
    Цитата: Strilec
    давших сомнительные и спорные результаты. А недавно в ходе одного из экспериментов, проведенных япо

    Многие частицы, получаемые в ускорителях живут ничтожное время и распадаются на другие частицы. Стабильных частиц всего две: электрон и протон, нейтрон в свободной форме тоже распадается за какие-то 15 минут на электрон, протон и электронное антинейтрино, но частицей нейтрон от этого быть не перестает.

    Теоретики жаждут Новой физики, и вот она на пороге.
        
    20 февраля 2016 10:58
    #5 Написал: Strilec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    enigman,
    Стабильных частиц всего две: электрон и протон,


    Плюс нейтрино і фотон. Хоча щодо них і можуть бути сумніви, чи рівня вони протону й електрону, але вони теж стабільні.
    Ну а всі інші - НЕстабільні. Сотні вже "наклепали"
    Так може справді - наклепали й існують вони виключно як спосіб переходу з одного стабільного стану в інший.
    З неясністю щодо нейтрона - той у ядрі стабільний.
        
    20 февраля 2016 21:08
    #6 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 295
    Цитата: Strilec
    Але ж ніщо не може відбутись за НУЛЬ часу
    Может. Это просто означает что "развёртка" события осуществяется только по пространственным координатам без "развёртывания" по оси времени. Яркий пример - квантовая запутанность.

    Цитата: enigman
    Стабильных частиц всего две: электрон и протон


    Разве? Наиболее вероятно, если во время Т1 по корам х,у,z , вы обнаруживаете электрон, и во время Т2 (т1 + мин.дельта) по тем-же корам вы тоже видите электрон то во время Т2 вы видите "другой" электрон, не тот что был в Т1. Т.е. с точки зрения Стандартной модели можете смело считать что электрон в Т1 уже распался... Хотя на самом деле электрон в Т1 "вморожен" в конкретную точку пространства-времени и будет там до конца света. Не верите? Вернитесь в Т1 и проверьте - он там!!! wink

    Цитата: Strilec
    Плюс нейтрино і фотон
    С фотоном не всё так просто. То что мы называем фотоном не является элементарным, это такая себе "отвёртка" из водки, пива, текилы и вина))) Поэтому с понятием света не всё так просто.
        
    20 февраля 2016 21:45
    #7 Написал: Strilec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Bond013,
    Это просто означает что "развёртка" события осуществяется только по пространственным координатам без "развёртывания" по оси времени. Яркий пример - квантовая запутанность.


    А я от не впевнений у яскравості вашого прикладу. Якщо тій "заплутаності" наплювати на обмеження швидкістю світла, то ДЕ гарантія, що їй справді не треба хоч крапелиночки часу? Може їй того часу досить однакового - що на міліметр, що на парсек, але всеодно НЕ НУЛЯ, от я про що.
    Формули дозволяють? Так формули ж - це тільки "перше наближення". Особливо, якщо ті формули з такого мутного предмету, як квантова фізика...

    С фотоном не всё так просто.


    А я проти? Я ж там не випадково вжив формулу:
    "Хоча щодо них і можуть бути сумніви, чи рівня вони протону й електрону."
        
    20 февраля 2016 21:58
    #8 Написал: enigman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 171
    Цитата: Strilec
    Так може справді - наклепали й існують вони виключно як спосіб переходу з одного стабільного стану в інший.

    Я тут подумал, что о стабильности можно говорить только относительно к условиям. Я вот о чем, в ускорителях на мгновение создаются условия, когда в малый объем пространства накачивается много энергии, что позволяет появляться тяжелым экзотическим частицам, и если бы такую плотность энергии удавалось поддерживать длительное время, то и существовать такие частицы смогли бы долго, а так условия очень быстро меняются и частицы распадаются на менее тяжелые.

    Кстати, говоря о стабильности, для фотона как-то не приходится говорить о времени, для фотона его просто нет, а нейтрино постоянно осциллирует, какая же это стабильность.
        
    20 февраля 2016 22:57
    #9 Написал: Strilec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    enigman,
    Я тут подумал, что о стабильности можно говорить только относительно к условиям.


    Я з таким підходом згоден. Яскравий приклад - той же нейтрон. У ядрі він, бачте, не розпадається.
    Але якщо ми скажемо це "А", то треба говорити й "Б" - а чи один і той же нейтрон у ядрі й поза ним? Не в тому сенсі, що вище говорив Бонд про електрон (підміна), а в розумінні "конструкції" того нейтрона. Адже в ядрі він оточений "ласкавими обіймами" сильної взаємодії і притиснутий до сусідів по ядру, деформований, в нього щось "впресовано", а коли вискочив із ядра - всі ті "костилі" втрачаються і...

    Кстати, говоря о стабильности, для фотона как-то не приходится говорить о времени, для фотона его просто нет,


    Не знаю, не знаю...
    Чому не знаю? Бо не знаю НІ ОДНОГО експерименту, в якому вчені мали би справу безпосередньо з самим часом. Коли говорять про час - насправді говорять про ряд міток на якихось процесах, що протікають у часі. Що відбувається з тими мітками - дещо знають.
    Але ж ті мітки не є самим часом, от у чому справа...
        
    21 февраля 2016 14:25
    #10 Написал: dimas

    Публикаций: 0
    Комментариев: 61
    Цитата: Bond013
    Вернитесь в Т1 и проверьте - он там!!!

    Пожмите руку своему отражению в зеркале. Это же гораздо проще. smile

    Физика пограничных состояний быстро приближается к состоянию, когда эксперимент уже перестанет быть подтверждением теории. А тогда наука в этих областях быстро начнёт терять смысл и на первое место выйдут технологии преобразования, основанные на удаче. smile
        
    22 февраля 2016 11:14
    #11 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 295
    Цитата: Strilec
    Якщо тій "заплутаності" наплювати на обмеження швидкістю світла, то ДЕ гарантія, що їй справді не треба хоч крапелиночки часу? Може їй того часу досить однакового - що на міліметр, що на парсек, але всеодно НЕ НУЛЯ, от я про що.


    Наплювати, саме так!!! Спецом сходил в военторг, тьфу , википедию и вот, купил : Скорость света — это верхний предел скорости для объектов с массой покоя. Это экспериментально установлено во многих тестах релятивистской энергии и импульса[29]. .. "С МАССОЙ ПОКОЯ!!!!!!!!!!!!!!" Т.е. если частица безмассовая для неё ограничение скорости - пустой пшик! А безмассовых частиц больше чем массовых. Скажу по другому, если частица обладает массой то это автоматически означает что хотя-бы один из её векторов развёртки паралелен оси времени, в сторону Т- или сторону Т+.
        
    22 февраля 2016 22:35
    #12 Написал: enigman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 171
    Цитата: Bond013
    Т.е. если частица безмассовая для неё ограничение скорости - пустой пшик!

    А с каких фотоны приобрели массу покоя? Или скорость света в вакууме больше не имеет ограничений. Не путайте народ.
        
    23 февраля 2016 11:00
    #13 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 295
    Цитата: enigman
    А с каких фотоны приобрели массу покоя? Или скорость света в вакууме больше не имеет ограничений. Не путайте народ.


    Пожалуйста, enigman найдите в том что я написал текст где мной указано что фотоны приобрели массу покоя. Такого я не писал.

    Вот что мной написано:

    Цитата: Bond013
    С фотоном не всё так просто. То что мы называем фотоном не является элементарным, это такая себе "отвёртка" из водки, пива, текилы и вина))) Поэтому с понятием света не всё так просто.
        
    23 февраля 2016 20:16
    #14 Написал: enigman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 171
    Цитата: Bond013
    где мной указано что фотоны приобрели массу покоя

    действительно, прямо не написано, но:
    Т.е. если частица безмассовая для неё ограничение скорости - пустой пшик!

    У фотона скорость ограничена как раз той самой скоростью света :) (прошу прощение за тавтологию), из этого следует, что фотон обладает массой, не так ли?
        
    24 февраля 2016 10:53
    #15 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 295
    Цитата: enigman
    У фотона скорость ограничена как раз той самой скоростью света :) (прошу прощение за тавтологию), из этого следует, что фотон обладает массой, не так ли?


    Мил человек, ещё раз - то что Вы называете фотоном не существует как элементарная частица. Это сборная солянка. Один вид "солянки"(но не единственнный!!!) - это електрон+позитрон (их аннигиляция). Обе частицы имеют массу и даже "аннигилировав" на них действует ограничение в скорости потому как и электрон и позитрон имеют массу покоя. Но есть и другие подвиды "фотонов" (почитайте об калибровочных теориях), и данные частицы не имеют массы покоя и ограничение в С им по барабану, хотя есть другие ограничения.
        
    24 февраля 2016 12:09
    #16 Написал: enigman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 171
    Цитата: Bond013
    то что Вы называете фотоном не существует как элементарная частица.

    Ну что же вы сразу не написали, что нашли новую физику и послали к чертям всю стандартную модель.
        
    24 февраля 2016 12:48
    #17 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 295
    Цитата: enigman
    Ну что же вы сразу не написали, что нашли новую физику и послали к чертям всю стандартную модель.


    wink Дайте мне, пожалуста, ссылку где именно в Стандартной модели находится фотон, может я сразу изменю своё мнение. smile
        
    24 февраля 2016 13:10
    #18 Написал: enigman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 171
    Цитата: Bond013
    Дайте мне, пожалуста, ссылку где именно в Стандартной модели находится фотон


    Что, даже в Wiki забанили?
        
    24 февраля 2016 14:17
    #19 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 295
    Хм... Девстительно есть! Как я раньше этого не знал! Беру Вики в качестве источника научных неоспоримых фактов!!!
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.