БАК не нашел структуры внутри кварка
Физики из коллаборации CMS на Большом адронном коллайдере решили проверить, действительно ли кварки — это самые маленькие «кирпичики» материи, как считает современная наука. История уже учила нас, что атом когда-то считался неделимым, но потом внутри него нашли ядро, а внутри ядра протоны и нейтроны, которые, в свою очередь, состоят из кварков. Ученые задались вопросом: а нет ли чего-то еще внутри самого кварка? Для этого они проанализировали данные второго запуска БАК.
При столкновении двух пучков протонов внутри детектора CMS они разбиваются на составляющие кварки. Сами кварки неуловимы, но они превращаются в два мощных потока частиц — «струи». Измерив углы разлета этих струй, ученые восстановили угол рассеяния исходных кварков. Если бы кварк имел внутреннюю структуру, распределение этих углов отличалось бы от предсказанного для точечной частицы. Подобно тому, как Резерфорд, изучая разлет ядер гелия после удара о золотую фольгу, открыл атомное ядро, физики CMS искали аномалии в углах разлета кварков.
Результат оказался отрицательным, но крайне важным: никаких отклонений от поведения точечного кварка не найдено. Это означает, что если кварки все же из чего-то состоят, то размеры составных частиц не превышают 10⁻²⁰ метров. Для сравнения: это в 100 тысяч раз меньше диаметра протона! В пересчете на энергию это дает рекордный предел в 37 ТэВ. В итоге кварки остаются фундаментальными и неделимыми на всех доступных сегодня масштабах. Однако будущие, еще более энергичные запуски БАК высокой светимости смогут либо разглядеть наконец «внутренность» кварка, либо отодвинуть границу неизведанного еще дальше.