Научная коллаборация с участием новосибирских физиков открыла новую форму материи

Фото Научная коллаборация с участием новосибирских физиков открыла новую форму материи
Фото Научная коллаборация с участием новосибирских физиков открыла новую форму материи

Фото pixabay.com

Коллаборация LHCb (Европейская организация по ядерным исследованиям), в которую входят и сибирские учёные из Института ядерной физики СО РАН и Новосибирского государственного университета, заявила об открытии новой частицы – экзотического тетракварка Tcс+. Это совершенно новая форма материи.

Большинство из нас помнят, что материя состоит из элементарных частиц – например, протонов и нейтронов, однако учёные давно выяснили, что они, в свою очередь, состоят из меньших частиц – кварков. Так, для того чтобы образовался протон или нейтрон, требуется три кварка, такая частица называется барионом, пара кварков – антикварк образует мезон. Однако полвека назад было высказано предположение, что существуют и частицы из четырёх и даже пяти кварков. На сегодняшний день было экспериментально уже обнаружено 4 пентакварка и около 20 тетракварков, поскольку изначально их существование подвергалось сомнению, их называют «экзотическими».

От своих собратьев новая частица отличается тем, что содержит два очарованных кварка (на это в названии указывает аббревиатура «cс», от английского charm – очарование) и ни одного очарованных антикварка. Кроме того, она живёт намного дольше, чем другие частицы с аналогичной массой, примерно в 10-500 раз больше.

«Частица обладает уникальными свойствами и фактически представляет собой новую форму материи, — пояснил заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН академик Александр Бондарь. — c-кварки, входящие в новый тетракварк, относительно тяжёлые: каждый обладает массой в 1,5 массы протона».

Александр Бондарь рассказал, что для физиков стала сюрпризом длительность жизни частицы – её связывают именно с наличием двух тяжёлых кварков.

«Есть уверенность, что если c-кварки (очарованные кварки) заменить на b-кварки (прелестные кварки), то такая частица будет жить много дольше... Время жизни такой системы становится уже очень большим по меркам физики частиц и должно составлять примерно 10 в -13 степени секунды».

Пока новая частица оставляет у физиков больше вопросов, чем ответов. Но её надеются подробно изучить при помощи нового российского коллайдера СКИФ, который строят под Новосибирском.

Оценивая значение открытия, Александр Бондарь отметил в комментарии для пресс-службы ИЯФ СО РАН, что этот результат породит большое количество новых теоретических работ:

«Тот факт, что природа преподнесла нам такой подарок, говорит о том, что наше понимание сильного взаимодействия пока недостаточно глубокое. Мы хорошо понимаем, как устроено это взаимодействие на малых расстояниях, много меньших, чем размер ядра. Когда сильно взаимодействующие частицы находятся на расстояниях, сравнимых с размером ядра (10-13 см) или больше, то появляются сложные эффекты, связанные с рождением лёгких кварков из вакуума, и это качественно влияет на взаимодействие таких частиц. Теория пока бессильна рассчитывать такое сложное взаимодействие, и когда мы наблюдаем новые, очень красивые качественные эффекты, не описываемые квантовой хромодинамикой, это показывает, что теория требует дальнейшего совершенствования», — подчеркнул он.

Напомним, Институт ядерной физики СО РАН стал генеральным подрядчиком изготовления оборудования для кольцевого источника фотонов.

 

Хотите видеть больше интересных новостей?
Добавьте наш канал в избранное в Google News и Яндекс Новости:

Ваш комментарий

Новости партнеров

Новости партнеров

Загрузка...