Праздник в зоопарке

АрхивЧеловек и Общество

В лаборатории SPring-8 университета Осака в Японии впервые зарегистрирована удивительная элементарная частица пентакварк, которая примерно в полтора раза тяжелее протона и быстро (всего за 10–20 секунды) распадается на нейтрон и К+ мезон.

В лаборатории SPring-8 университета Осака в Японии впервые зарегистрирована удивительная элементарная частица пентакварк, которая примерно в полтора раза тяжелее протона и быстро (всего за 10^–20 секунды) распадается на нейтрон и К+ мезон. Открытие, поначалу встреченное в штыки специалистами, было признано состоявшимся после проверки в лаборатории имени Томаса Джефферсона в штате Вирджиния.

Новая частица называется так потому, что состоит из пяти кварков: двух Up-кварков, двух Down-кварков и одного «странного» антикварка. До сих пор физикам были известны частицы либо из трех (барионы, включая протоны и нейтроны), либо из двух кварков (мезоны). Современная теория элементарных частиц не запрещает образования более сложных комбинаций кварков, однако несколько десятилетий поисков не привели к успеху, и постепенно сформировалось убеждение, что таких частиц не бывает.

В 1997 году трем российским физикам-теоретикам из Петербургского института ядерной физики с трудом удалось опубликовать статью, в которой предсказывались свойства пентакварка. Один из них, Дмитрий Дьяконов, в 2000 году на конференции убедил руководителя японской лаборатории Такаши Накано (Takashi Nakano) обработать результаты планируемых экспериментов так, чтобы можно было обнаружить пентакварк. Искомая частица должна была образоваться в результате попадания жесткого гамма-кванта в ядро атома углерода-12, что обычно приводит к выбиванию нейтрона и двух мезонов — К+ и К–. В таких экспериментах на короткое время нейтрон и К+ мезон могут слиться и образовать пентакварк.

Эксперименты подтвердили теорию, но никто им не поверил. Тем не менее, американские физики, обработав результаты своих прежних опытов по бомбардировке ядер дейтерия, тоже обнаружили пентакварки. Теперь в Германии активно перепроверяется это важное открытие.

Пентакварк — нечто большее, чем еще одно «экзотическое животное» в современном зоопарке из нескольких сотен элементарных частиц. Специалисты считают, что вслед за пентакварком будут получены и другие сложные комбинации кварков. Возможно, даже придется пересмотреть современную классификацию элементарных частиц. Изучение пентакварков позволит лучше понять строение атомных ядер и природу сил, действующих между ними, а также разгадать тайну первых мгновений Большого Взрыва, в котором родилась наша Вселенная.