Самый большой в мире ускоритель принёс учёным новое открытие. Это частица, которая была предсказана теоретически, но никогда раньше не наблюдалась в эксперименте. Изучая её, физики смогут лучше понять законы, управляющие материей.
Достижение описано в препринте научной статьи, опубликованном на сайте arXiv.org.
Новая частица состоят из четырёх кварков одного типа (точнее, двух кварков и двух антикварков). Напомним, что это такое.
Кварки – это фундаментальные частицы материи, которые никогда не встречаются в свободном виде и могут существовать только в составе других частиц.
Кварки и их античастицы антикварки делятся на шесть типов: нижний (down), верхний (up), странный (strange), очарованный (сharm), прелестный (beauty) и истинный (true). Правда, эти романтические названия физики часто заменяют их скучными первыми буквами, говоря о d-, u-, s-, c-, b- и t-кварках.
Протон состоит из двух u-кварков и одного d-кварка, а нейтрон, наоборот, из двух d-кварков и одного u-кварка. А из протонов и нейтронов состоят ядра всех атомов, образующих окружающую нас материю и нас самих. Ничего удивительного, что физики хотят знать о кварках как можно больше. Для этого учёные ищут и изучают все возможные частицы, состоящие из кварков.
Уже несколько лет на Большом адронном коллайдере (БАК) экспериментаторы фиксируют частицы из четырёх кварков (тетракварки). На сей раз исследователи из коллаборации LHCb поймали тетракварк совершенно нового состава. Он состоит из двух c-кварков и двух c-антикварков.
"Частицы, состоящие из четырёх кварков, экзотичны сами по себе, – комментирует бывший член коллаборации Джованни Пассалева (Giovanni Passaleva). – Но та, которую мы только что обнаружили, – первая, состоящая из четырёх тяжёлых кварков одного типа, а именно, из двух очарованных кварков и двух очарованных антикварков".
Эксперт объясняет, что до этого открытия экспериментаторы ещё никогда не получали тетракварков, включающих больше двух кварков (считая вместе с антикварками) одного типа.
Кроме того, новая частица стала первым тетракварком, содержащим больше двух тяжёлых кварков (опять же вместе с антикварками). Поясним, что к тяжёлым относятся c-, b- и t-кварки.
Таким образом, открытая физиками частица уникальна сразу по двум причинам.
Исследователи отмечают, что такое чудо чудное и диво дивное послужит своего рода стресс-тестом для существующих теорий. Это отличное средство проверить, ведут ли себя кварки так, как им положено по существующим моделям.
К слову, статистическая значимость результата превышает пять сигм. То есть вероятность того, что сигнал является всего лишь случайной комбинацией шумов, не превышает 0,0001%.
Пять сигм – это золотой стандарт достоверности для физики элементарных частиц. Так что учёные имеют полное право открыть шампанское.
Напомним, что ранее Вести.Ru рассказывали о других частицах, состоящих из трёх, четырёх, пяти и даже шести кварков.
