Главная | Регистрация | Вход | Личные сообщения () | Форум | Тесты | Правила | Контакты

Четверг, 20.02.2020, 23:50
Привет, Гость | RSS
Астрология, гороскопы [1721]Бывает же такое! [1533]Гипотезы и версии [1432]Еда и кулинария [4881]Жестокий мир [177]
За гранью непознанного [7319]Здоровье,человек,красота [4634]История и культура [2034]Из жизни общества [1805]Из жизни животных и растений [1337]
Космос, астрономия [520]Люди и судьбы [1114]Мой дом - мой мир! [789]Мужчина,женщина,семья [2844]Музыка и релакс [308]
Наука и технологии [446]Предсказания,пророчества [1172]Психология [4462]Путешествия [592]Сад и огород [1321]
Смешное из жизни [740]Советы из жизни [2134]Страшилки из жизни [498]Спорт и хобби [272]Уфология и НЛО [459]
Фильмы и видео [4456]Цитаты,притчи,афоризмы [1581]Эзотерика,астрал,ченнелинг [5408]Экология,климат,стихия [345]Это интересно! Факты из жизни [2093]

Из жизни.ру ВКонтакте



Новости готовят
Никнейм: Izzhizni
Публикаций: 25510
Никнейм: ЧеLOVEк
Публикаций: 17073
Никнейм: Pantera
Публикаций: 10612
Никнейм: Region13
Публикаций: 1850
Никнейм: Татьяна
Публикаций: 1061



Сейчас на форуме
Никнейм: IgChad
Постов на форуме: 3583
Группа: Модераторы
Никнейм: Pantera
Постов на форуме: 2336
Группа: Модераторы
Никнейм: Сл@вян
Постов на форуме: 2024
Группа: Друзья
Никнейм: ЧеLOVEк
Постов на форуме: 589
Группа: Друзья
Никнейм: ИреN
Постов на форуме: 490
Группа: Друзья

Интересное сегодня

Как избавиться ОТ ТЛИ в огороде НАВСЕГДА Рабо

Ученые из России добрались до древнейшего на

РАЗМЫШЛЕНИЕ

Календарь

Статистика

Индекс цитирования Рейтинг@Mail.ru

ГЛАВНАЯТЕСТЫПЛАНЕТА ТАЙННАША ПЛАНЕТАВТОРАЯ ПЛАНЕТАФОРУМДОБАВИТЬ МАТЕРИАЛ

Главная » 2016 » Апрель » 13 » Пентакварки — экзотические частицы



Квантовая физика открывает свои тайны

Кварки — элементарные «кирпичики» протонов, нейтронов и других частиц — возникли в наших представлениях об устройстве мира чуть более полувека назад. Из кварков состоят все известные сильно взаимодействующие частицы — адроны.

Достаточно быстро было экспериментально доказано, что мезоны состоят из кварка и антикварка, а барионы (протон и нейтрон) — из трёх кварков. Перед учёными встал вопрос: могут ли существовать адроны, устроенные иначе?

Никакие известные законы не запрещали существования адронов, составленных из двух кварк-антикварковых пар — тетракварков или трёх кварков и одной кварк-антикварковой пары — пентакварков и т. д.

Количество кварков и дало название этим частицам (в переводе с греческого тетра — четыре, пента — пять). Их экспериментальное обнаружение должно было существенно расширить наши знания о структуре адронов и стать ещё одним подтверждением теории сильных взаимодействий — квантовой хромодинамики.

Однако обнаружение этих, названных экзотическими, частиц затянулось на несколько десятилетий. Они никак не давались физикам. Лишь в 2014 году на Большом адронном коллайдере был обнаружен тетракварк, а в 2015 году был наконец открыт пентакварк.

Эта история началась в 1964 году, когда американские физики Мюррей Гелл-Манн и Джордж Цвейг независимо друг от друга выдвинули гипотезу, что сильно взаимодействующие частицы построены из кварков — частиц с дробным электрическим и барионным зарядами.

Цвейг называл их aces — тузы, но это название не прижилось. Все мезоны (частицы с нулевым барионным зарядом) можно построить из кварка и антикварка, а барионы — из трёх кварков. Такие комбинации приводили к экспериментально наблюдаемым частицам с целым барионным зарядом.

Важно, что существуют кварки разных сортов (флэйворов), которые ведут себя почти одинаково. В те времена было известно три вида кварков — u, d, s (up, down, strange), теперь добавились ещё c (charm), b (beauty), t (top), но сильные взаимодействия всех шести совершенно одинаковы.

Из этого факта можно сделать далеко идущие выводы. Заменив в протоне (uud) одни кварки на другие, получим другие частицы: нейтрон, три разных сигма-гиперона и два разных кси-гиперона.

Все они должны иметь очень похожие свойства. Другими словами, сильно взаимодействующие частицы можно разбить на группы (мультиплеты) либо из восьми (октеты), либо из десяти (декуплеты) частиц, которые внутри одного мультиплета оказываются похожими.

Эти предсказания Гелл-Манна и Цвейга очень хорошо подтверждаются экспериментом, они стали основой так называемой кварковой модели элементарных частиц.

В начале 1970-х годов физики поняли, что у кварков есть ещё одна характеристика и назвали её цветом. Каждый тип кварка может быть одного из трёх цветов. Именно цветной заряд служит источником взаимодействия между кварками.

Переносят это взаимодействие глюоны (от англ. glue — клей) — безмассовые частицы (аналогично тому, как электромагнитное взаимодействие переносят фотоны). Глюонов восемь, все они разных цветов.

Довольно быстро в сознании физиков мир десятков и сотен различных сильно взаимодействующих частиц (адронов) был заменён на гораздо более простой и логичный мир шести типов (флэйворов) кварков и восьми глюонов.

Экспериментальные данные неизменно подтверждают выводы, сделанные на основе кварк-глюонной картины сильных взаимодействий, поэтому сейчас мы уже не сомневаемся, что она верна.

Теория взаимодействия кварков и глюонов (квантовая хромодинамика) вошла составной частью в Стандартную модель элементарных частиц, последним подтверждением которой стало обнаружение бозона Хиггса в недавнем эксперименте на Большом адронном коллайдере (LHC) в ЦЕРНе (Женева).

Однако кварков в свободном состоянии найти так и не удалось. Мы видим кварки связанными в адронах, мы видим их проявления при высоких энергиях, но никому не удавалось наблюдать одиночный изолированный кварк.

Довольно быстро стало ясно, что это неслучайно и в природе имеет место явление невылетания (конфайнмент, от англ. confine — ограничивать свободу) кварков. В противоположность всему тому, что мы видели до сих пор, взаимодействие кварков, по-видимому, не убывает, а растёт с расстоянием.

Внутри протона или нейтрона кварки ведут себя как свободные частицы, но при попытке разбить нуклон между кварками возникает сила взаимодействия, которая растёт с увеличением расстояния между ними. Грубо говоря, это приводит к тому, что один кварк нельзя оторвать от другого.

В природе наблюдаются только «белые» состояния, в которых полный цветовой заряд равен нулю. В частности, все адроны «белые».

Явление конфайнмента всё ещё не понято, несмотря на сорокалетнюю историю исследований. Да, многие его свойства изучены, надёжно доказано, что в квантовой хромодинамике явление существует, но его полная самосогласованная теория отсутствует.

В современной физике есть только один пример такой загадки, столь же долго не поддававшейся объяснению, — явление сверхпроводимости. Она была открыта в 1912 году, а объяснена лишь в 1956-м Бардиным, Купером и Шриффером. Боюсь, что конфайнмент имеет все шансы перекрыть этот рекорд…

Кварковая модель Гелл-Манна — Цвейга без проблем вписалась в квантовую хромодинамику. Состояния из кварка и антикварка (мезоны) и из трёх кварков или трёх антикварков (барионы) как раз «белые», именно они и должны были наблюдаться.

Это же утверждает и кварковая модель.

Доктор физико-математических наук Виктор Петров, Петербургский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова (ПИЯФ НИЦ КИ), Гатчина





Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.


Категория: Бывает же такое! | Источник: https://www.nkj.ru/archive/articles/28303/| Просмотров: 592 | Добавил: ЧеLOVEк| | Теги: частицы, экзотические, Пентакварки | Рейтинг: 5.0/1
Загрузка...
Всего комментариев: 0
avatar
А ТАК ЖЕ ЧИТАЙТЕ:



Вход на сайт
Логин:
Пароль:

Поиск

Загрузка...


Новости с Планет

БЕСЕДКА

Сейчас с нами
На сайте: 8
Пользователей: 7
Сейчас комментируют: 1
maxinerk2


Последнее на форуме
ripptwenGow

IgChad

plazza

Pantera

К теме: БЕСЕДКА МУЗ

plazza


Мы комментируем
Copyright MyCorp © 2020 Материалы для пользователей 18+