Адроны набирают вес
Большой адронный коллайдер. Фото: Vladimir Simicek / Isifa / Getty Images / Fotobank.ru

Большой адронный коллайдер. Фото: Vladimir Simicek / Isifa / Getty Images / Fotobank.ru

Ученые открыли новую элементарную частицу

Экзотические четырехкварковые адроны существуют. Как сообщается на сайте ЦЕРН, «недвусмысленное» подтверждение этому обнаружили ученые из коллаборации LHCb, анализируя данные экспериментов на Большом адронном коллайдере.

В представлении современной физики кварки (наряду с лептонами и бозонами) являются базовыми «кирпичиками», из которых состоит вся материя. Из кварков, связанных сильным взаимодействием, состоят адроны — протоны и нейтроны, входящие в ядра атомов, и другие, менее стабильные частицы.

По составу адроны традиционно делят на два типа: мезоны, состоящие из пары кварк-антикварк, и барионы, состоящие из трех кварков (как раз сюда относятся протоны и нейтроны). С 1960-х годов ученые предполагали, что могут быть и частицы, состоящие из четырех и более кварков — им дали общее название «экзотические». С 2003 года начали появляться экспериментальные данные, косвенно подтверждающие эту гипотезу, но до сегодняшнего дня прямых доказательств не было.

Участники коллаборации LHCb проанализировали 25 тысяч распадов B-мезонов (то есть, мезонов, содержащих b-антикварки), произошедших в ходе более чем 180 трлн проведенных в БАК столкновений пар протонов. Они неоднократно зафиксировали сигнал, соответствующий частице с массой 4430 мегаэлектронвольт — это примерно в четыре раза больше, чем у протона.

Частицу массой в 4430 мегаэлектронвольт находили и раньше — коллаборация Belle, работающая с ускорителем KEKB в Японии, зафиксировала такой сигнал в 2008 году. В 2013 году похожий результат получили и участники коллаборации BESIII, использующие Пекинский электрон-позитронный коллайдер. Ученые из ЦЕРН, однако, задокументировали в десятки раз больше появлений экзотического адрона, и даже смогли измерить некоторые его свойства. Как неоднократно подчеркивается в публикации, полученные данные «однозначны и недвусмысленны».

Согласно полученным коллаборацией LHCb данным, новый адрон имеет структуру cc-du-, то есть, состоит из c-кварка, c-антикварка, d-кварка и u-антикварка. Таким образом, речь идет об открытии первого четырехкваркового адрона. Это в принципе не противоречит существующим в физике элементарных частиц представлениям, но как минимум заставляет пересмотреть и дополнить существующую классификацию.

Кварки и другие элементарные частицы невозможно выделить и наблюдать изолированно. Вместо этого ученые в специально сконструированных ускорителях сталкивают более крупные объекты — например, протоны, электроны, позитроны, нейтроны. В процессе возникают новые частицы — какие именно, можно установить благодаря статистическому анализу их энергии и траектории полета после коллизии.

В Большом адронном коллайдере, построенном ЦЕРН (Европейский совет по ядерным исследованиям) на границе Швейцарии и Франции, изучают продукты соударения протонов и ионов свинца. Наиболее известный эксперимент, проводимый на этом ускорителе, это поиск бозона Хиггса.

Коллаборация LHCb (Large Hadron Collider beauty, Большой адронный коллайдер — b-кварки), однако, занимается другим вопросом. Ее участники исследуют разницу между веществом и антивеществом, изучая b-кварки, также известные как «красивые кварки» (beauty quark). У них есть собственная сеть специальных детекторов, фиксирующих разлет частиц только в одном направлении после столкновения протонов в БАК.

Двигатель на морской воде Далее в рубрике Двигатель на морской водеВоенно-морские силы США будут производить топливо из воды прямо в море Читайте в рубрике «Наука и технологии» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»Сооснователь IT-гиганта представил в Технопарке МФТИ настоящий гоночный болид «Формулы-1» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»

Комментарии

09 апреля 2014, 22:01
Спасибо прочитал с огромным интересом, теперь пойду пороюсь в википедии, что осознать прочитанное
10 апреля 2014, 09:54
Интересно,но мало,можно было бы поподробнее рассказать,ну что ж Википедия не раз выручала,надеюсь и сейчас выручит.
09 апреля 2014, 22:47
Громадная махина,фото просто поражающие,погуглите. Невообразимое сооружение толкает одну микрочастицу со скоростью света,это поразительно и колоссально! До его дошла наука.
10 апреля 2014, 22:58
Я думаю она сама не до конца осознает до чего она дошла, и от этого становится жутковато... Это все равно что бы мартышки, при в остальном том же своем уровне развития, научились бы костры жечь...
10 апреля 2014, 11:48
В своем неуемном стремлении познать структуру материи, эти исследователи и не заметят, как из физики перейдут в теологию. Строение нашего мира таково, что малое является началом великого, а великое находится в малом. И что бы начать хоть что-то понимать, нужно сначала осознать, что такое бесконечность.
10 апреля 2014, 17:04
То-то и оно, что пытаться найти самую мелкую, самую элементарную частицу - это все равно что искать край вселенной. А истина тем временем проста и незамысловата, хотя и всеобъемлема, и кроется в том что у пространства нет ни конца ни начала! Вот именно это и нужно попытаться понять, а не исступленно икать и находить каждый раз новую матрешку в матрешке!
10 апреля 2014, 20:55
Все гениальное просто.
10 апреля 2014, 12:31
А какая практическая польза может быть от этого открытия? Как это поможет, например, спасти человеческие жизни?
10 апреля 2014, 15:57
Скорее всего наоборот, как всегда в итоге изобретут какую-нибудь мега-бомбу, расщепляющее все вокруг на элементарные частицы!
10 апреля 2014, 14:57
Ощущение, что частицы в измерениях "гуляют"... Насколько их много оказалось.)
10 апреля 2014, 15:55
Четырех-кварковый адрон - это что-то вроде четырехлистного клевера? Ну и как - Леприкон с "чудо-горшочком" уже появлялся, или еще нет?
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Интересное в интернете
История, политика и наука с её дронами-убийцами
Читайте ежедневные материалы на гуманитарные темы. Подпишитесь на «Русскую планету» в соцсетях
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»