Большой адронный коллайдер обнаружил новую частицу
15 июля 2015 года
Во время столкновения тяжелых частиц на рекордных энергиях в Большом адронном коллайдере Европейского совета ядерных исследований (ЦЕРн) была обнаружена новая субатомная частица. Новый класс частиц получил название «пентакварк», поскольку он состоит из пяти кварков.
Кварки представляют собой заряженные субатомные частицы, которые, в свою очередь, формируют более крупные частицы, такие как протоны и нейтроны, состоящие из трех кварков. Такой класс частиц обычно называют барионами. Наука выяснила, что кварки, собираясь вместе, способны формировать другие частицы. При этом, кварки в свободном состоянии не могут существовать, поскольку связаны друг с другом сильным взаимодействием – чем больше расстояние между двумя кварками, тем сильнее взаимодействие.
Долгое время ученые обсуждали возможность существования, по крайней мере в теории, иного класса кварков, получивших впоследствии название пентакварков. Пентакварки, в свою очередь, представляют собой гипотетический класс субатомных частиц, состоящих из других субатомных частиц - четырех кварков и одного антикварка. Теперь же ученые, работающие с Большим адронным коллайдером, могут с уверенностью сказать о том, что пентакварки действительно существуют.
БАК принадлежит к семейству так называемых адронных ускорителей. Называется он так, потому что ускоряет адроны, то есть тяжелые частицы, состоящие из фундаментальных частиц- кварков. С помощью мощных магнитов ускоритель разгоняет протоны и тяжелые ионы почти до световых скоростей, после чего происходит соударение встречных пучков с выбросом колоссальной энергии. В адском котле громадных значений энергии и температуры рождаются частицы, ненаблюдаемые в обычных условиях, которые и исследуются с помощью семи мощных детекторов. Последние данные о столкновениях протонов были получены 27 месяцев назад.
В ходе длительного перерыва на техобслуживание, занявшего более двух лет, ученые усовершенствовали системы детекторов и добились увеличения энергии столкновений протонов до рекордных 13 тераэлектронвольт. Следует отметить, что плановая максимальная энергия столкновений в ускорителе составляет 14 тераэлектронвольт (14 тераэлектровольт или 14 триллионов электроновольт), вместо прежних восьми. Однако переход на эту энергию ожидается в следующем году.
Благодаря анализу огромного объема данных, собранных с помощью детектора LHCb Большого адронного коллайдера, а также благодаря невероятно высокой точности детектора, ученые изучили все возможные источники новых сигналов и пришли к выводу, что они могут быть объяснены только присутствием пентакваркового состояния.
Во время ремонтных работ LHCb, как и два других детектора, получил новую центральную трубу, более «прозрачную» для рождающихся элементарных частиц. Вдоль нее был установлен дополнительный детектор HeRSChel, предназначенный для определения того, какие их наблюдаемых редких процессов происходят в детекторе, но вынесены из основного канала пучка. Одним из недавних открытий, основанных на данных LHCb, было достоверное наблюдение чрезвычайно редкого (4 события на миллиард) распада красивого мезона, окончательно отбросившего теорию суперсимметрии в чистом виде.
Сейчас ученые собираются изучить окончательную структуру пентакварков, чтобы лучше понять их взаимосвязь между собой. И хотя темную материю, как ключевую цель для обновленного БАК, ученые пока не нашли, обнаружение пентакварков является очередным большим шагом вперед в изучении физики элементарных частиц.
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.
