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

Наполеон: в императоры из республиканца Наполеон: в императоры из республиканца

Диктатура Наполеона слишком изменила и страну, и народ

Дилетант
Команда спасателей Команда спасателей

Справляемся с отпускными кризисными бьюти-ситуациями

Moodboard
Новый главный Новый главный

Самый большой, сложный и мощный космический телескоп в истории

Популярная механика
Реки крови и гречишный шоколад: как выигрывать конкурентную борьбу на «алых» рынках Реки крови и гречишный шоколад: как выигрывать конкурентную борьбу на «алых» рынках

Как российская компания может добавить значимых отличий своему ассортименту

Forbes
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
В России художник — пророк В России художник — пророк

Что и как видит художник и зачем вообще нужны искусствоведы

Монокль
Одомашнивание: новый цикл Одомашнивание: новый цикл

До конца нынешнего десятилетия произойдет очередная революция

Популярная механика
Тело, страхи и перверсии: Дэвид Кроненберг в пяти фильмах Тело, страхи и перверсии: Дэвид Кроненберг в пяти фильмах

Работы, которые помогут лучше понять Дэвида Кроненберга

Правила жизни
Сомерсет Моэм Сомерсет Моэм

Английский писатель и агент разведки Сомерсет Моэм

Дилетант
В Белизе обнаружили гробницу майяского правителя В Белизе обнаружили гробницу майяского правителя

Что археологи обнаружили в царском захоронении древних майя

N+1
Новое чувство астрофизики Новое чувство астрофизики

Миссия LISA станет самым большим научным инструментом в истории человечества

Популярная механика
Глаз-синхротрон Глаз-синхротрон

О том, как научить искусственный интеллект понимать, а не угадывать химию

Наука и жизнь
Крым: как устроить человеческое житьё Крым: как устроить человеческое житьё

Летом 1920 года в Крыму царил осторожный оптимизм

Дилетант
Все не просто так: почему теннисный мяч ярко-желтого цвета? Все не просто так: почему теннисный мяч ярко-желтого цвета?

Почему в итоге ярко-желтый окрас стал «официальным» для теннисного мяча?

ТехИнсайдер
Краткая история времени Краткая история времени

От Большого взрыва до черных дыр

kiozk originals
Китайские церемонии и арабская дипломатия. Как незнание культуры другой страны может разрушить бизнес Китайские церемонии и арабская дипломатия. Как незнание культуры другой страны может разрушить бизнес

Как не оказаться на грани банкротства из-за культурных различий и стереотипов

Inc.
«Поел морковки и пожелтел»: какие витамины нам не нужны «Поел морковки и пожелтел»: какие витамины нам не нужны

Какими рисками чревато расхожее «попей витаминчиков», откуда взялась эта мода?

РБК
Женщина с иммуносупрессией заразилась кошачьей бактерией Женщина с иммуносупрессией заразилась кошачьей бактерией

Врачи сообщили о редком случае инфекции, вызванной бактерией Mycoplasma arginini

N+1
Как появилась Вселенная? Ответ может скрываться в водах Байкала Как появилась Вселенная? Ответ может скрываться в водах Байкала

Ключ к разгадке сотворения Вселенной может находиться в глубинах Байкала

ТехИнсайдер
Любовь победит Любовь победит

Регина Тодоренко и Влад Топалов — о работе над проектом «Ставка на любовь»

OK!
Вода, еда, ночлег: что могут требовать туристы, попавшие в авиационный коллапс Вода, еда, ночлег: что могут требовать туристы, попавшие в авиационный коллапс

Как вести себя туристам во время авиационных коллапсов

Forbes
Самовыражение в наклейке Самовыражение в наклейке

Платёжные стикеры популярны, но теряют шансы на рост

Ведомости
IFA против ЗИЛ: в чем сила грузовиков-конкурентов из СССР и ГДР IFA против ЗИЛ: в чем сила грузовиков-конкурентов из СССР и ГДР

Какой грузовой автомобиль был главным в советские годы: ЗИЛ-130 или IFA W 50?

ТехИнсайдер
Продавцы воздуха. Как бизнес экономит на потребителях и при чем тут шринкфляция Продавцы воздуха. Как бизнес экономит на потребителях и при чем тут шринкфляция

Где граница между маркетинговой хитростью и нарушением доверия покупателей?

Inc.
Мужчины придут сами: почему ТЦ не пытаются привлечь самых перспективных покупателей Мужчины придут сами: почему ТЦ не пытаются привлечь самых перспективных покупателей

Каких покупателей стараются привлекать торговые центры?

Forbes
Разблокировка на доверии Разблокировка на доверии

Как действует механизм разблокировки замороженных активов через траст

Ведомости
Что следует знать начинающему инвестору Что следует знать начинающему инвестору

Что надо знать, когда планируете начать инвестировать?

Наука и техника
Неандертальцы сделали ретушеры из костей пещерного льва Неандертальцы сделали ретушеры из костей пещерного льва

Неандертальцы изготавливали предметы из костей пещерных львов

N+1
Базальты с обратной стороны Луны возникли из истощенной мантии Базальты с обратной стороны Луны возникли из истощенной мантии

Источником базальтов, добытых станцией «Чанъэ-6», была мантия из слоев Луны

N+1
Здоровье как актив: зачем частным клиникам превентивная медицина Здоровье как актив: зачем частным клиникам превентивная медицина

Почему в частных клиниках развивается персонализированный подход

Forbes
Открыть в приложении