За последние семь лет обнаружено около дюжины типов экзотических частиц

Наука и жизньНаука

Открыт дважды очарованный тетракварк

Кандидат физико-математических наук Алексей Понятов

Иллюстрация: CERN

За последние семь лет обнаружено около дюжины типов экзотических частиц, состоящих из четырёх кварков (тетракварки) и пяти кварков (пентакварки). Об открытии ещё одной новой элементарной частицы, экзотического тетракварка Tcc+ физики коллаборации LHCb в ЦЕРНе объявили на конференции Европейского физического общества в конце июля нынешнего года, после чего её необычные свойства начали активно обсуждаться в профессиональном сообществе. 3 сентября 2021 года исследователи представили уточнённые «паспортные данные» открытой частицы. Оказалось, живёт она беспрецедентно дольше своих собратьев — в 100—5000 раз — и имеет большой размер, примерно равный размеру ядра атома урана.

Своей стабильностью новый тетракварк обязан уникальному кварковому составу: два тяжёлых очарованных кварка и два лёгких антикварка. Это пока единственный известный науке дважды очарованный тетракварк, то есть содержащий сразу два очарованных кварка, но не имеющий в своём составе очарованных антикварков. Поэтому его характеристики, которые условно называют «паспортом частицы», представляют большой научный интерес. Напомним, кварки — это фундаментальные частицы, из которых состоят адроны, например протоны и нейтроны. Очарование (также чарм или шарм, по-английски charm, откуда стандартное обозначение С) — одно из свойств кварков, квантовое число. Большинство адронов состоит из двух или трёх кварков. Долгое время существование более тяжёлых частиц обнаружить не удавалось, хотя теория их предсказывала. Прорыв произошёл в 2014 году, когда эксперимент LHCb подтвердил существование тетракварков, а позже и пентакварков, названных экзотическими частицами. После этого революционного события в эксперименте LHCb и других экспериментах уже регулярно находили новые тетракварки и пентакварки, каждый со своим внутренним строением.

Одна из возможных внутренних структур нового тетракварка: очарованные кварки (с) образуют тяжёлый компактный дикварк, вокруг которого обращается пара лёгких антикварков (u̅ и d̅). Рисунок: CERN

Длительный срок жизни нового тетракварка впервые позволил физикам точно измерить его массу. Это было сложно сделать с его короткоживущими собратьями из-за принципа неопределённости Гейзенберга. В соответствии с этим знаменитым принципом квантовой механики нельзя одновременно точно знать несколько характеристик квантово-механического объекта. Например, если точно известно положение частицы, то её импульс уже находится с большой погрешностью — неопределённостью. Аналогично обстоят дела со временем жизни частицы и её массой: если частица быстро распадается, невозможно точно определить её массу. На графике, построенном по экспериментальным данным, физики видят эту неопределённость как широкий пик, размазанный по возможным массам. Для стабильной частицы на графике появляется резкий пик, соответствующий чётко определённой массе.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

У эволюции нет конкретной цели, но есть результат У эволюции нет конкретной цели, но есть результат

Как происходит видообразование, с чего начинается и через какие этапы проходит

Наука и жизнь
Тихая охота Тихая охота

Как правильно и безопасно собирать грибы осенью

Лиза
Обман памяти Обман памяти

Как формируются ложные воспоминания?

Санкт-Петербургский университет
Премиальный минимализм Премиальный минимализм

Эта ванная — пример идеального премиального минимализма

Идеи Вашего Дома
Как платформенная занятость влияет на российский рынок труда Как платформенная занятость влияет на российский рынок труда

Как платформенная экономика трансформирует рынок труда и развивает регионы

РБК
Новая роль университетов Новая роль университетов

Российские университеты становятся площадками для предпринимательства

Ведомости
Законы подземных мелодий Законы подземных мелодий

Репортаж из столичного метро: чем живут музыканты под землей

Монокль
Безопасно ли прыгать в сухие листья Безопасно ли прыгать в сухие листья

Прыжки в кучи сухих листьев могут представлять опасность для здоровья

ТехИнсайдер
5 привычек, которые бесят всех врачей 5 привычек, которые бесят всех врачей

Почему врач не может поставить вам правильный диагноз?

Maxim
Мир, где весело и нет времени Мир, где весело и нет времени

Все самое важное о Дживсе и Вустере

Weekend
Бренды и тренды Бренды и тренды

Будущее автомобилей направлено исключительно вверх

Men Today
Юлия Миндубаева: Наша цель – совместными усилиями развивать рынок Юлия Миндубаева: Наша цель – совместными усилиями развивать рынок

Что поможет привлечь на рынок онлайн-кинотеатров новые деньги

Ведомости
Дышать или не дышать: насколько эффективна дорогостоящая ксенонотерапия Дышать или не дышать: насколько эффективна дорогостоящая ксенонотерапия

Ксенонотерапия: что это за метод, безопасен ли он и насколько полезен в лечении?

Forbes
Исследование: как пустынная пыль влияет на образование облаков и климат Исследование: как пустынная пыль влияет на образование облаков и климат

Как пустыни влияют на формирование облаков?

ТехИнсайдер
Многофакторность климата Многофакторность климата

Факторы, которые способствуют росту средней температуры в полярных областях

Знание – сила
Подписка отменена Подписка отменена

Как Росина Сефиен убедилась, что «расстаться друзьями» сложнее, чем кажется

VOICE
Колледж учит жизни Колледж учит жизни

Куда идут работать после выпуска из учебного заведения выпускники колледжей

Ведомости
«Малые дела» для «малой родины» «Малые дела» для «малой родины»

Земские школы как образовательный проект

Знание – сила
Дед и бабки, красная шапка, человек-полено, орига Дед и бабки, красная шапка, человек-полено, орига

Другие красные шапки, бабки и Буратино

Правила жизни
Импортозамещение в ТЭК: сам себе машиностроитель Импортозамещение в ТЭК: сам себе машиностроитель

Дорастет ли доля отечественного оборудования в нефтегазовой отрасли до 80%?

Монокль
Занятия творчеством улучшают внимательность и память студентов Занятия творчеством улучшают внимательность и память студентов

Уделять время искусству может быть так же важно, как готовиться к экзаменам

ТехИнсайдер
Ученые выяснили, что жирафов четыре разных вида — а вы заметите разницу? Ученые выяснили, что жирафов четыре разных вида — а вы заметите разницу?

Ученые выделили 4 вида жирафов с разным образом жизни и ареалом

Maxim
Сталь ждет восстановления Сталь ждет восстановления

Что способствует росту производства стали в России

Ведомости
Твердое лидерство Твердое лидерство

Что ждет алмазную отрасль в России и мире

Ведомости
Рим триумвиров Рим триумвиров

Враги Цезаря, Помпея и Красса простецки звали эту троицу «трехглавым чудовищем»

Знание – сила
Учеба на износ Учеба на износ

Почему школьники заняты больше, чем работающие взрослые?

Ведомости
Яркие акценты Яркие акценты

Заказчик хотел интерьер спокойной цветовой палитры, но с яркими акцентами

Идеи Вашего Дома
Девелоперы избавляются от офисов Девелоперы избавляются от офисов

Объем офисов на продажу в Москве за год увеличился более чем на треть

Ведомости
Урожаи вырастут на поливе Урожаи вырастут на поливе

Что сдерживает распространение ирригационных технологий

Агроинвестор
Мария Мельникова: «Любовь всегда во взгляде» Мария Мельникова: «Любовь всегда во взгляде»

Почему танцовщица Мария Мельникова решила жить в ритме самбы

VOICE
Открыть в приложении