Физики БАК обнаружили пять новых элементарных частиц — Naked Science
23.03.2017
Редакция

Физики БАК обнаружили пять новых элементарных частиц

Проанализировав результаты столкновений, ученые выделили пять эпизодов, когда детекторы коллайдера регистрировали следы, соответствующие картине распада бозонов семейства Ωc с кварковым составом [ssc].

views_of_the_lhc_tunnel_sector_3_4_tirage_2
©Wikipedia

Для понимания сути произошедшего понадобится краткий экскурс в глубины микромира. Все богатство окружающей нас материи состоит всего из пяти кварков: нижнего (обозначается как d), верхнего (u), странного (s), очарованного (c) и прелестного (b). Существует и шестой – истинный (t), однако из-за очень маленького даже для микромира времени жизни эта сверхчастица (по массе она оставляет позади изрядную часть атомных ядер периодической системы) не успевает, образовавшись, принять участие в строительстве чего-то более массивного и распадается «бесславно».

 

Из пяти оставшихся кварков, как из кирпичей, состоят тысячи достоверно обнаруженных адронов (включая широко известные протон и нейтрон) и, вероятно, десятки тысяч еще не открытых. Такие числа получаются из-за того, что в физике «отдельными» частицами считаются не только адроны, состоящие из определенного набора кварков, но и их возбужденные вариации, отличающиеся энергией (т. е. массой). Дело в том, что, имея номинально тот же состав, возбужденные частицы отличаются друг от друга и от «стандартных» родственников кроме массы спином и характером взаимного движения кварков, а значит – вероятностью распада на те или иные составляющие. Чтобы не путать частицы друг с другом, на письме их так и обозначают – с указанием массы в скобках. Скажем, основное состояние Ωc обладает массой 2695 МэВ, а первое возбужденное состояние, которое отличается только суммарным спином, обозначается Ωc(2770). До недавних пор этим и ограничивались наши экспериментальные знания о барионах, обозначаемых как Ωc и имеющих состав [ssc].

 

Участники коллаборации LHCb решили восполнить пробел в знаниях. Для этого ими был выполнен анализ следов распада, зарегистрированных при двух ранее произведенных опытах со столкновениями пучков протонов. В мешанине зарегистрированных адронов разыскивались такие, которые по инвариантной массе подходили на роль продуктов распада результатов другого распада, произошедшего с интересующими нас частицами в долях миллиметра от места их рождения. Именно из-за краткости существования зарегистрировать их непосредственно невозможно – остается вести подсчет итогов.

 

 

В нескольких сотнях тысяч случаев таковые нашлись, что позволило построить статистически достоверный графикприведенный на рисунке. На нем отчетливо видны пять всплесков – именно так выглядят микрочастицы в макромире. Никаких предположений об их свойствах пока не делается, это прерогатива будущих ученых, в первую очередь теоретиков. 

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

Позавчера, 15:26
Василий Парфенов

Компания Microsoft несколько лет назад намеревалась не изменять номер своей основной операционной системы для компьютеров — «десятка» должна была остаться с нами надолго. Однако очередное крупное обновление, по мнению маркетологов, очевидно, оказалось достойно новой цифры в названии ОС. Windows 11 принесет пользователям не только новые функции, улучшения безопасности и быстродействия, а также измененный дизайн, но и лишится некоторых привычных элементов. Хотя если кто-то и расстроится из-за этого, то скучать будет лишь по парочке из них.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: