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

Изобрести колесо Изобрести колесо

Люди шли к изобретению колеса не одно тысячелетие

Вокруг света
7 самых необычных и таинственных мест на планете 7 самых необычных и таинственных мест на планете

Эти уголки планеты заставят вас удивиться

Playboy
От чего умер Ленин? От чего умер Ленин?

На момент смерти Ленину было всего 53 года. На здоровье он никогда не жаловался

Дилетант
Древнейшим останкам из Фофановского могильника в Забайкалье оказалось 8000 лет Древнейшим останкам из Фофановского могильника в Забайкалье оказалось 8000 лет

Исследователи провели радиоуглеродный анализ находок, сделанных на Селенге

N+1
«Совершенно никакой адвокат» «Совершенно никакой адвокат»

Владимир Ульянов был многообещающим адвокатом...

Дилетант
Маэстро механики Маэстро механики

Самоучка-часовщик, который идет наперекор правилам и создает драконов и фей

Вокруг света
Метавселенные Метавселенные

Главная технология и тренд этого года – виртуальные вселенные, или метавселенные

Популярная механика
Секрет — в брокколи Секрет — в брокколи

Ани Тейлор-Джой о триллере «Прошлой ночью в Сохо»

OK!
Ювелиры-шахматисты XIII века Ювелиры-шахматисты XIII века

Археологи нашли усадьбы двух ювелиров, которые любили играть в шахматы

Наука и жизнь
Земля и небо Земля и небо

Интерьер в природных оттенках на тридцать шестом этаже московской новостройки

AD
Мусульмане, горожане и жители крайнего севера: зачем ориентировать бизнес на метарегионы Мусульмане, горожане и жители крайнего севера: зачем ориентировать бизнес на метарегионы

Ориентация на метарегионы может дать больше, чем ориентация на страны

Inc.
Настройка экранного времени Настройка экранного времени

Интервью с телеведущим Азаматом Мусагалиевым

Glamour
Колики или нет? Колики или нет?

Как быстро снять дискомфорт в животике малыша?

Лиза
24 часа с Лёлей Гущиной 24 часа с Лёлей Гущиной

Один день участницы шоу «Студия СОЮЗ» на ТНТ Лёлей Гущиной

Cosmopolitan
Новый русский Гарвард. Как создать успешное профессиональное сообщество из тех, кто только учится Новый русский Гарвард. Как создать успешное профессиональное сообщество из тех, кто только учится

Зачем нужны и как создаются новые объединения учащихся в России

СНОБ
Голос, космос и различные странности. Что все-таки нас объединяет? Голос, космос и различные странности. Что все-таки нас объединяет?

Журналист Сююмбике Давлет-Кильдеева — о громком молчании

РБК
Кислотность Кислотность

Что мы знаем о кислотности желудочного сока?

Maxim
Я чувствовала себя как в клетке Я чувствовала себя как в клетке

История о том, как воля к победе творит чудеса

ПУСК
Тише! Вы же в библиотеке! Тише! Вы же в библиотеке!

Наталья Османн рассказывает о том, почему важно читать классику

Elle
Другой берег Другой берег

Черногория готова принимать гостей как с моря, так и с суши

Robb Report
Статус: доступен Статус: доступен

Социальные сети вовлекли нас в гигантскую паутину непрерывного общения

Psychologies
Светлана Миронюк — Forbes: «Из медиа уходит влияние, как воздух из воздушного шарика» Светлана Миронюк — Forbes: «Из медиа уходит влияние, как воздух из воздушного шарика»

Есть ли у журналистики будущее? Настанет ли гендерное равенство в бизнесе?

Forbes
Зима близко: руководство по тренировкам в холодную погоду Зима близко: руководство по тренировкам в холодную погоду

Занятия в холодное время года дают особые преимущества

Men’s Health
Выбираем SSD: на что обратить внимание при покупке Выбираем SSD: на что обратить внимание при покупке

Получите ли вы выигрыш от самого доступного SSD? Какой накопитель будет быстрее?

CHIP
Стоит отметить Стоит отметить

Оксана Бондаренко, основательница бренда «Ли–Лу», отмечает 28 лет в бизнесе

Harper's Bazaar
Алексей Меркулов, Animaccord: «У нас с самого начала не было стратегии продавать контент» Алексей Меркулов, Animaccord: «У нас с самого начала не было стратегии продавать контент»

Коммерческий директор Animaccord — о популярности сериала «Маша и Медведь»

Эксперт
Наши тритоны Наши тритоны

Мини-пруд на садовом участке — интересный опыт общения с природой

Наука и жизнь
Круговорот тепла в доме Круговорот тепла в доме

Челябинская компания нашла способ сделать рекуператоры более экономичными

Эксперт
Умножить на два Умножить на два

Песня «Юность» группы Dabro стала настоящим гимном нового поколения

OK!
За пригоршню «спасибо» За пригоршню «спасибо»

Ты замечал, что бесплатно кому-то помочь бывает приятнее, чем за деньги?

Maxim
Открыть в приложении