Физики обнаружили таинственные частицы


Они в четыре раза тяжелее протона, недолго существующие и обладающие электрическим зарядом: обнаруженные параллельно в двух ускорителях частицы заставили учёных задуматься. Частицы, названные Z(3900) могут состоять из четырёх кварков – это было бы новым открытием.

Когда речь заходит об охоте за неизвестными частицами, большинство сразу думает о ЦЕРНе. Так в центре ядерных исследований в Женеве в 2012 году доказали существование долго разыскиваемого бозона Хиггса. Но захватывающие открытия возможны и с помощью значительно меньших ускорителей, как доказывает загадочная частица под названием Z(3900).

Ускоритель в японском исследовательском центре Физики элементарных частиц (KEK). Фото: KEK High Energy Accelerator Research OrganizationУскоритель в японском исследовательском центре Физики элементарных частиц (KEK). Фото: KEK High Energy Accelerator Research Organization Неизвестная до сих пор частица обнаружена как в ускорителе Belle в Японии, так и Пекинском спектрометре BESIII в Китае. В обоих случаях речь идёт об ускорителях, в которых электроны сталкиваются со своими антителами – позитронами. Среди продуктов распада учёные и смогли обнаружить эти неизвестные частицы. О своих открытиях обе исследовательские группы сообщили в научном издании Physical Review Letters.

«Случайно учёные работали на обоих ускорителях, таким образом, представилась возможность сразу же проверить открытие», – рассказал Зёрен Ланге из университета Гиссен в Германии. Он участвует в эксперименте Belle в течение 15 лет и работал в японском исследовательском центре физики элементарных частиц (KEK), находящемся северо-восточнее Токио.

«У нас был прекрасный сигнал», – сообщил Ланге изданию SPIEGEL online. Нет никаких сомнений, что частицы зарегистрированы в двух ускорителях независимо друг от друга. Физики назвали находку Z(3900), где 3900 обозначает количество мегаэлектронвольт, то есть массу частицы.

Таким образом, Z(3900) вчетверо тяжелее протона. Она может иметь как позитивный, так и негативный заряд, и имеет короткий срок существования.

По всей видимости, речь идёт о неизвестной до сих пор форме материи. Стандартная модель физики элементарных частиц не предоставляет убедительных объяснений. Теоретики уже предложили возможные пояснения. Одно из них предполагает, что эта частица может состоять из четырёх кварков.

До сих пор физикам известны только частицы, состоящие из двух или трёх кварков. Согласно стандартной модели, существует шесть различных кварков – Up, Down, Charm, Strange, Top, Bottom. Барионы, например, протон, состоят из трёх кварков. Мезоны же, как пион или каон, состоят из двух кварков. Частицы из четырёх кварков были до сих пор неизвестны, но ни в коем случае не исключены.

«Весь прежний опыт подсказывает нам, что частицы из четырёх кварков не существуют», – говорит Эрик Свенсон из университета Питтсбург. Благодаря новому открытию ситуация может измениться. «Эти данные позволяют и другую интерпретацию», – подчеркнул Свенсон. Но стало ясно, как мало нам известно о кварках.

Вместо четырёх кварков можно представить Z(3900) как так называемую молекулу Хадрона. Тогда она бы состояла из двух частиц с двумя кварками каждая. «У каждого исследователя свои предпочтения, – говорит исследователь из Гиссена. – Я думаю, что это, скорее, такая молекула, так как связующая энергия кажется слабой».

Новое открытие было сложной головоломкой. Миллионы распадов были зарегистрированы в ускорителях в Китае и Японии, и только 466 раз была зарегистрирована новинка, которую назвали Z(3900). Оценка полученных данных потребовала так много времени, что учёные смогли объявить об открытии только спустя три года после окончания эксперимента в Bellе в Японии. Ускоритель в Цукуба, 60 км на северо-восток от Токио, в настоящее время оснащается технически, чтобы стартовать в 2015 году как Belle-2.


Если Вам понравилась статья, не забудьте поделиться в соцсетях

Вас также может заинтересовать:

  • Радиоуправляемый октокоптер создали иркутяне
  • Самый счастливый день года вычислил британский учёный
  • «Прометей» для АЭС. Работа, отправляемая в будущее
  • Учёные говорят о необходимости защиты от климатических катастроф
  • Солнце обещает землянам магнитную бурю 28 июня

  • Выбор редактора »

  • История коммунизма

  • Top