Oamenii de știință au declarat realitatea tetraquarks exotice.
Două grupuri de fizicieni independenți au descoperit noi particule elementare exotice - tetraquarks „în vârful unei pene” în moduri diferite. Oamenii de știință au ajuns la concluzia că pot exista în mod stabil, deși în jurul nostru sunt cunoscute doar particule cu cel mult trei quark. Potențial, tetraquark-urile pot prezenta proprietăți care nu au fost încă demonstrate de particule elementare „obișnuite” cunoscute anterior științei. Articole conexe sunt publicate în Physical Review Letters.
Toate corpurile pe care le observăm constau din hadroni - particule elementare supuse unei interacțiuni nucleare puternice, care ține împreună acele particule din care suntem noi înșine. Cea mai cunoscută subclasă de hadroni este barionii, și anume protonii și neutronii, din care sunt alcătuiți nucleii tuturor atomilor (și toate moleculele, planetele, stelele și ființele vii sunt formate din atomi).
Barioanele cunoscute pentru noi constau din trei quark [qqq], particule speciale cu o sarcină electrică fracțională (2/3 sau -1/3) și nu există într-o formă liberă, ci doar în compoziția barionilor. Cu toate acestea, calculele teoreticienilor au arătat cu mult timp în urmă că nimic nu împiedică existența tetraquarks, de exemplu, ca particule în care există trei quark-uri și un antiquark [qqq¯q¯]. Faptul că nu s-au găsit încă în natură i s-a atribuit instabilitatea extremă a unor asemenea tetraquarks. S-a presupus că masa lor este atât de mare încât se descompun rapid printr-o interacțiune puternică, spre deosebire de hadronii obișnuiți (aceiași baroni), în descompunere printr-o interacțiune nucleară slabă și, prin urmare, există mult mai mult.
Autorii ambelor lucrări noi au efectuat calcule ale stabilității existenței particulelor constând din patru quarkuri, în care există doi quarks și două antiquarks. Această abordare diferă de modelele asumate anterior, unde au existat trei quarkuri și un antiquark într-un tetraquark (o particulă în tot ceea ce este similar cu un quark, dar cu o sarcină opusă). Au reușit să afle că masa sa este de 10 389 MeV / s2 (megaelectronvolt la viteza luminii pătrate - în fizica elementară a particulelor, în loc de masă, în conformitate cu E = mc2 Einstein, se utilizează echivalentul său de energie). Aceasta este vizibil mai mică decât cea mai ușoară combinație de baroni și mezoi cu caracteristicile corespunzătoare. Din care rezultă că un astfel de tetraquark-hadron va fi la fel de stabil ca barionii tipici care ne înconjoară.
Noile calcule arată că particulele cu patru quarci trebuie să existe suficient de mult pentru a fi detectate experimental. Se pune întrebarea, de ce acest lucru nu se întâmplă în practică? Răspunsurile posibile la această întrebare includ durata de viață scurtă a particulelor de tetraquark. Cu toate acestea, dacă sunt obținute în laborator, este foarte posibil să le studiem proprietățile, care ar trebui să difere semnificativ de cele ale particulelor obișnuite cu trei și doi quark.
IVAN ORTEGA
