Модель протона, состоящего из двух верхних и одного нижнего кварка. Изображение пользователя Harp с сайта wikipedia.org

Физики нашли доказательства существования тетракварков

Кварки - это элементарные частицы с дробным электрическим зарядом, из них состоят частицы, называемые адронами. К последним, в частности, принадлежат протоны, нейтроны и мезоны. Кварки не встречаются в свободном виде, поэтому ученым приходится изучать их характеристики при помощи косвенных экспериментов.

Кварки сочетаются друг с другом неслучайным образом. На данный момент физикам известны несколько возможных комбинаций кварков, каждая из которых соответствует определенному адрону. Однако не исключено, что в природе могут существовать и другие сочетания кварков. Одно из таких потенциальных сочетаний - два кварка и два антикварка. Частица, содержащая такую комбинацию, была названа тетракварк.

Авторы новой работы предположили, что существование тертакварков может наилучшим образом объяснить необычные экспериментальные данные, полученные в ходе опытов на электрон-позитронном коллайдере KEKB, находящемся в Японии. Работающие на KEKB ученые проводят столкновения электронов с их противоположно заряженными "антиподами" - позитронами. При столкновениях могут образовываться новые частицы, которые очень быстро распадаются. По продуктам распада исследователи судят о природе рожденных частиц.

В 2008 году физики исследовали распады возбужденного состояния Y(5S) ипсилон-мезона. Существующие теории предсказывают, что такие распады будут крайне редко приводить к появлению менее возбужденных состояний - Y(1S) или Y(2S) - и пары заряженных пи-мезонов, однако детекторы зарегистрировали весьма значительное количество именно этих событий.

Авторы новой работы предположили, что необычно высокое число "неправильных" распадов связано с тем, что в ходе столкновений рождаются не только Y(5S) ипсилон-мезоны, но также тетракварки Y_b(10890), распад которых и дает названные выше частицы. Исследователи провели соответствующие расчеты, и полученные в результате данные хорошо согласовывались с данными экспериментов.

С выводами физиков согласны не все их коллеги. Оппоненты указывают, что необычные характеристики распадов могут объясняться пока не изученными свойствами Y(5S) ипсилон-мезонов. Для того чтобы выяснить, насколько правомерно утверждение о существовании тетракварков, ученые намерены в ближайшем будущем провести еще ряд экспериментов и посмотреть, будут ли их результаты совпадать с теоретически предсказанными.

Ссылки по теме
- Evidence grows for tetraquarks - Physics World, 27.04.2010
- На Большом адронном коллайдере получили красивую частицу – Lenta.ru, 23.04.2010
- Физики на порядок повысили точность значения массы кварков – Lenta.ru, 05.04.2010
- Физики уточнили массу еще не открытой частицы – Lenta.ru, 27.01.2010
- Многоцветные кварковые теории оказались не хуже трехцветных – Lenta.ru, 10.12.2009
- Новый барион поставил физиков в тупик – Lenta.ru, 30.06.2009

Сайты по теме
- Кварки в Википедии