В мире
Лента новостей
Лента новостей
Сегодня
Политика
Общество
Бизнес
Культура
Сделано Русскими
Личные связи
О проекте
Редакция
Контакты
Размещение рекламы
Использование материалов
Запрещенные организации
Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 – 65733 выдано Роскомнадзором 20.05.2016.
Новости В мире
Русская планета
В мире

Адроны набирают вес

Ученые открыли новую элементарную частицу
Артем Асташенков
9 апреля, 2014 20:40
3 мин
Большой адронный коллайдер. Фото: Vladimir Simicek / Isifa / Getty Images / Fotobank.ru
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.
темы
3 мин