مطاردة اضمحلال البروتون ✎ سريع
الأصل: "Search for proton decay via $$p \to e^{+}\pi^{0}\pi^{0}$$ and $$p \to \mu^{+}\pi^{0}\pi^{0}$$ in 0.401 megaton-years exposure of Super-Kamiokande I-V"
أنا المؤلف ·
Kamiokande Collaboration ,
K. Abe ,
S. Abe ,
Y. Asaoka ,
M. Harada ,
Y. Hayato ,
K. Hiraide ,
T. H. Hung ,
K. Hosokawa ,
K. Ieki ,
M. Ikeda ,
J. Kameda ,
Y. Kanemura ,
R. Kaneshima ,
Y. Kashiwagi ,
Y. Kataoka ,
S. Miki ,
S. Mine ,
M. Miura ,
S. Moriyama ,
K. Nakagiri ,
M. Nakahata ,
S. Nakayama ,
Y. Noguchi ,
G. Pronost ,
K. Okamoto ,
K. Sato ,
H. Sekiya ,
H. Shiba ,
K. Shimizu ,
R. Shinoda ,
M. Shiozawa ,
Y. Sonoda ,
Y. Suzuki ,
A. Takeda ,
Y. Takemoto ,
A. Takenaka ,
H. Tanaka ,
T. Yano ,
S. Chen ,
Y. Itow ,
T. Kajita ,
R. Nishijima ,
K. Okumura ,
T. Tashiro ,
T. Tomiya ,
X. Wang ,
S. Yoshida ,
P. Fernandez ,
L. Labarga ,
D. Samudio ,
B. Zaldivar ,
F. G. Garay ,
B. W. Pointon ,
C. Yanagisawa ,
B. Jargowsky ,
E. Kearns ,
J. Mirabito ,
J. L. Raaf ,
L. Wan ,
T. Wester ,
J. Bian ,
B. Cortez ,
N. J. Griskevich ,
Y. Jiang ,
S. Locke ,
M. B. Smy ,
H. W. Sobel ,
V. Takhistov ,
H. G. Berns ,
J. Hill ,
M. C. Jang ,
S. H. Lee ,
D. H. Moon ,
R. G. Park ,
B. S. Yang ,
B. Bodur ,
K. Scholberg ,
C. W. Walter ,
A. Beauchêne ,
O. Drapier ,
A. Ershova ,
M. Ferey ,
A. Giampaolo ,
Z. Hu ,
E. Le Blévec ,
Th. A. Mueller ,
A. D. Santos ,
P. Paganini ,
C. Quach ,
R. Rogly ,
T. Nakamura ,
J. S. Jang ,
R. P. Litchfield ,
L. N. Machado ,
F. J. P. Soler ,
J. G. Learned ,
K. Choi ,
N. Iovine ,
S. Cao ,
L. H. V. Anthony ,
D. Martin ,
N. W. Prouse ,
M. Scott ,
A. A. Sztuc ,
Y. Uchida ,
V. Berardi ,
N. F. Calabria ,
M. G. Catanesi ,
N. Ospina ,
E. Radicioni ,
A. Langella ,
G. De Rosa ,
G. Collazuol ,
M. Feltre ,
F. Iacob ,
M. Mattiazzi ,
L. Ludovici ,
M. Gonin ,
L. Périssé ,
B. Quilain ,
M. Fukazawa ,
C. Fujisawa ,
S. Horiuchi ,
A. Kawabata ,
M. Kobayashi ,
Y. M. Liu ,
Y. Maekawa ,
Y. Nishimura ,
A. Oka ,
R. Okazaki ,
R. Akutsu ,
M. Friend ,
T. Hasegawa ,
Y. Hino ,
T. Ishida ,
T. Kobayashi ,
M. Jakkapu ,
T. Matsubara ,
T. Nakadaira ,
K. Nakamura ,
Y. Oyama ,
A. Portocarrero Yrey ,
K. Sakashita ,
T. Sekiguchi ,
T. Tsukamoto ,
N. Bhuiyan ,
G. T. Burton ,
F. Di Lodovico ,
J. Gao ,
A. Goldsack ,
T. Katori ,
R. Kralik ,
N. Latham ,
J. Migenda ,
R. M. Ramsden ,
V. Siccardi ,
S. Zsoldos ,
S. Aoyama ,
H. Bambara ,
H. Ito ,
T. Sone ,
A. T. Suzuki ,
Y. Takagi ,
Y. Takeuchi ,
S. Wada ,
H. Zhong ,
M. Nishigami ,
Y. Inaba ,
J. Feng ,
L. Feng ,
S. Han ,
J. Hikida ,
J. R. Hu ,
M. Kawaue ,
T. Kikawa ,
T. Nakaya ,
T. V. Ngoc ,
R. A. Wendell ,
K. Yasutome ,
S. J. Jenkins ,
N. McCauley ,
P. Mehta ,
A. Tarrant ,
M. Fanì ,
M. J. Wilking ,
Z. Xie ,
Y. Fukuda ,
H. Menjo ,
K. Ninomiya ,
Y. Yoshioka ,
J. Lagoda ,
M. Mandal ,
P. Mijakowski ,
J. Zalipska ,
M. Mori ,
M. Jia ,
J. Jiang ,
C. K. Jung ,
W. Shi ,
K. Hamaguchi ,
H. Ishino ,
Y. Koshio ,
F. Nakanishi ,
S. Sakai ,
T. Tada ,
T. Tano ,
Y. Asano ,
S. Ohshita ,
T. Ishizuka ,
G. Barr ,
D. Barrow ,
L. Cook ,
S. Samani ,
D. Wark ,
A. Holin ,
F. Nova ,
M. Jo ,
S. Jung ,
J. Y. Yang ,
J. Yoo ,
J. E. P. Fannon ,
L. Kneale ,
M. Malek ,
J. M. McElwee ,
T. Peacock ,
P. Stowell ,
M. D. Thiesse ,
L. F. Thompson ,
S. T. Wilson ,
H. Okazawa ,
S. M. Lakshmi ,
S. Hong ,
S. B. Kim ,
E. Kwon ,
M. W. Lee ,
J. W. Seo ,
I. Yu ,
Y. Ashida ,
A. K. Ichikawa ,
K. D. Nakamura ,
S. Tairafune ,
A. Eguchi ,
S. Goto ,
H. Hayasaki ,
S. Kodama ,
Y. Kong ,
Y. Masaki ,
Y. Mizuno ,
T. Muro ,
M. Sekiyama ,
T. Yamazumi ,
Y. Nakajima ,
S. Shima ,
N. Taniuchi ,
E. Watanabe ,
M. Yokoyama ,
P. de Perio ,
S. Fujita ,
C. Jesús-Valls ,
K. Martens ,
Ll. Marti ,
K. M. Tsui ,
M. R. Vagins ,
J. Xia ,
M. Kuze ,
S. Izumiyama ,
R. Matsumoto ,
K. Terada ,
R. Asaka ,
M. Ishitsuka ,
C. Ise ,
Y. Ommura ,
N. Shigeta ,
M. Shinoki ,
M. Sugo ,
M. Wako ,
K. Yamauchi ,
T. Yoshida ,
Y. Nakano ,
A. Yankelevich ,
F. Cormier ,
R. Gaur ,
V. Gousy-Leblanc ,
M. Hartz ,
A. Konaka ,
X. Li ,
B. R. Smithers ,
S. Chen ,
Y. Wu ,
B. D. Xu ,
A. Q. Zhang ,
B. Zhang ,
H. Adhikary ,
M. Girgus ,
P. Govindaraj ,
M. Posiadala-Zezula ,
Y. S. Prabhu ,
S. B. Boyd ,
R. Edwards ,
D. Hadley ,
M. Nicholson ,
M. O'Flaherty ,
B. Richards ,
A. Ali ,
B. Jamieson ,
S. Amanai ,
C. Bronner ,
D. Horiguchi ,
A. Minamino ,
Y. Sasaki ,
R. Shibayama ,
R. Shimamura ,
S. Suzuki نظّر الفيزيائيون إلى أعماق المادة وحطّموا رقمًا قياسيًا جديدًا: البروتون يعيش أطول مما كان يُعتقد ممكنًا.
📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل
داخل كل ذرة يعيش بروتون. لفترة طويلة، اعتُبر أبديًا مثل المادة نفسها. لكن النظريات التي توحّد كل قوى الطبيعة تتنبأ بأن البروتون سيضمحل عاجلاً أم آجلاً. السؤال الوحيد هو: كم علينا أن ننتظر؟
في الكاشف الياباني سوبر-كامينوكاندي — وهو خزان ضخم من الماء فائق النقاء — بحث الفيزيائيون عن آثار لمثل هذا الاضمحلال. راقبوا البروتونات لمدة 0.4 ميغاطن-سنة (أي ما يعادل مراقبة مليون طن من الماء لمدة عام كامل). بحثوا عن سيناريو نادر: تحوّل البروتون إلى بوزيترون وجسيمين متعادلين يُسمّيان البيون ات. لم يرَ أحد هذا الاضمحلال من قبل.
خلال كل هذه الفترة، وُجدت حالة مشبوهة واحدة فقط. لكنها لا يمكن تمييزها عن الضوضاء الخلفية المعتادة —
النيوترينو ات التي تخترق الكاشف باستمرار.
هذا يعني أن البروتون أكثر متانة مما كنا نظن. الحد الجديد: يعيش على الأقل 7.2×$10^{33}$ سنة. هذا رقم يحتوي على 33 صفرًا — أكبر بمليارات المرات من عمر الكون. إذا كان البروتون يموت فعلًا، فعلينا الانتظار لمدى لا يمكن تصوره.
الرقم 7.2×$10^{33}$ سنة كبير جدًا لدرجة أنه لو عاش البروتون ثانية واحدة فقط، لكان تاريخ الكون بأكمله قد انطوى في لحظة.
سهل القراءة طويل جدًا غير واضح ممتاز جاف قليلاً
إرسال