Короткая жизнь пентакварка

Наука и технологии
Москва, 07.07.2003
«Эксперт» №25 (379)

На поиски экзотических короткоживущих частиц, состоящих из пяти кварков (пентакварков), было потрачено "вхолостую" более трех десятилетий. Наконец физикам удалось получить убедительные доказательства их существования в природе.

Первой ласточкой стал прошлогодний эксперимент, который группа Такаси Накано провела на установке SPring-8 в Японии (полный отчет о полученных тогда результатах был опубликован на прошлой неделе в журнале Physical Review Letters). В 2003 году данные Накано были подтверждены американской командой CLAS под руководством Кена Хикса на Национальном ускорителе имени Джефферсона (штат Вирджиния) и участниками проекта DIANA в московском Институте теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ).

Кварки - гипотетические "истинно элементарные" частицы, из которых состоят все известные науке адроны (элементарные частицы, участвующие в так называемом сильном взаимодействии: протоны, нейтроны, гипероны, мезоны и резонансы). Предположение о существовании кварков возникло в середине 60-х годов прошлого века, после того как физикам удалось сгруппировать огромное количество открытых ими адронов в несколько больших семейств, близких по своим основным характеристикам (зарядам, спинам, массам и т. д.). Важнейшие адронные семейства, выделенные в результате этой систематизации, - барионы и мезоны. Барионы - группа тяжелых частиц с полуцелым спином и массой не меньше, чем масса протона, - состоят из трех кварков, тогда как мезоны - нестабильные частицы, обладающие нулевым или целочисленным спином, - состоят из одного кварка и одного антикварка.

Вплоть до недавнего времени ученым было достоверно известно наличие в природе лишь двух- и трехкварковых адронных комбинаций. В апреле 2003 года участники эксперимента BaBar в американском Стэнфорде получили результаты, предположительно свидетельствующие об открытии нового необычного D-мезона, состоящего из четырех кварков (пока эти данные еще никем не перепроверены). Что же касается адронов-пентакварков, существование которых стандартная модель физики частиц тоже формально допускала, то попытки их экспериментального отлова заметно активизировались после того, как в 1997 году российские теоретики из питерского Института ядерной физики Дмитрий Дьяконов, Виктор Петров и Максим Поляков представили новые расчеты, радикально упростившие дальнейшую поисковую работу.

Отечественным ученым удалось достаточно точно предсказать ключевые физические характеристики одной из гипотетических частиц. Этот "пентакварк" должен был состоять из двух "верхних" (up), двух "нижних" (down) кварков и одного "странного" антикварка, а его масса должна была примерно в полтора раза превышать массу протона. И хотя первоначальная реакция коллег-теоретиков на эту публикацию была довольно скептической, последующие эксперименты убедительно подтвердили смелую гипотезу.

В эксперименте группы Накано поток низкоэнергетичных фотонов (гамма-лучей) взаимодействовал с нейтронами в ядрах углеродных мишеней. В результате столкновений фотонов и нейтрон

У партнеров

    «Эксперт»
    №25 (379) 7 июля 2003
    Свобода и демократия в россии
    Содержание:
    Давно забытое старое

    Многие думали, что такой "беспредел", как нынешняя атака на ЮКОС, в России уже невозможен. Зря они так думали. Страна описала петлю во времени

    Обзор почты
    Наука и технологии
    Русский бизнес
    Реклама