Физики-теоретики из университетов Питтсбурга и Суонси доказали, что экспериментальные результаты, полученные на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе, дают убедительные доказательства существования новой формы материи.
В ходе экспериментов, которые изучали физики, наблюдался распад при столкновении тяжелых частиц, которые называются лямбда Б (Λb). В процессе взаимодействия они образуют более легкие адроны, такие, как протон и J/ψ-мезон.
В статье, опубликованной в журнале Physical Review D, физики представили теоретическое объяснение, которое учитывает все наблюдаемые данные и экспериментальные ограничения. Ученые считают, что экспериментальные данные «сходятся», только если ввести в модель несколько пентакварков, состоящих из четырех кварков и одного антикварка.
Большая часть наблюдаемой массы Вселенной состоит из частиц, называемых кварками, которые объединяются, образуя протоны и нейтроны. Кроме них, известно большое количество других частиц, которые гораздо менее стабильны. Все эти составные частицы называются адронами.
Традиционно выделялись две группы адронов: мезоны, состоящие из кварка и антикварка, и барионы — частицы из трех кварков разных цветов. Предыдущие испытания показали, что могут существовать и другие редкие частицы, например, тетракварки, состоящие из двух валентных кварков и двух антикварков.
Хотя квантовой хромодинамике, которая описывает соединение кварков в адроны, уже почти 50 лет, до сих пор она достаточно сложна для понимания и интерпретации, объясняют ученые. Ученые наблюдали множество эффектов, которые потенциально доказывают существование адронов, которые выходят за границы традиционной модели из мезонов и барионов, однозначно подтвердить их существование до сих пор не удавалось, добавляют авторы.
Физики утверждают, что у них это получилось. «На самом деле нет другого способа интерпретировать данные — состояния пентакварков должны существовать», — говорит Тим Бернс, соавтор исследования. Объяснение наблюдаемых эффектов требует существования нескольких новых частиц, состоящих из четырех кварков и одного антикварка. Исследование также показывает, что пентакварки находятся на грани того, чтобы их можно было наблюдать в других лабораториях.
Читать далее:
Выяснилось, что происходит с мозгом человека после одного часа в лесу