Vairāk nekā trīs gadus pēc nekad vēl neredzētu subatomisko daļiņu atklāšanas fiziķi tagad zina, kā šīs daļiņas - tās tiek sauktas par pentakvarkiem - ir saliktas.
Jaunie pētījumi atklāj trīs pilnīgi jaunus piecu kvarku veidus un parāda, ka katrs no tiem ir izgatavots no diviem komponentiem: viens trīs kvarku klasteris, ko sauc par baronu, un viens kvarka un antikvarka pāris, ko sauc par mezonu.
"Mums bija daudz skaidrāks attēls, un mēs teicām:" Ak, mans dievs, tajā ir lietas, kuras mēs patiesībā pat neesam iedomājušies "," sacīja pētījuma vadītājs Tomašs Skvarnicki, fiziķis Sirakūzu universitātē Ņujorkas štatā.
Subatomiskā struktūra
Kvarki ir subatomiskas daļiņas, kas ir sešu veidu (augšup, lejup, savādi, šarmu, apakšā un augšpusē). Tie ir protonu un neitronu celtniecības bloki, kas ir izgatavoti no trim kvarkiem pa gabalu. Šīs trīs kvarku daļiņas sauc arī par baroniem. Vēl viens svarīgs daļiņu tips ir mezons; katrs no tiem sastāv no kvarca un antikvarka. Antikvarki ir dīvaini kvarku antimēriju brālēni.
Sešdesmitajos gados, kad fiziķi pirmo reizi teorēja par visiem šiem kvarkiem, viņi saprata, ka nav iemesla, lai daļiņas nebūtu no četriem vai pieciem kvarkiem, Skwarnicki stāstīja Live Science. Bet piecu kvarku daļiņām vai piecstūriem nebija eksperimentālu pierādījumu - tas ir, līdz 2015. gadam, kad Skvarnicki un viņa kolēģi atklāja objektus starp daļiņām, ko radīja sadursmes Lielajā hadronu sadursmē Ženēvā.
Tajā laikā, kā sacīja Skvarnicki, dati bija nedaudz miglaini. Kopš tā laika pētnieki par deviņiem koeficientiem palielina viņu rīcībā esošo datu daudzumu par šiem piecstūriem. Tas noveda pie daudz asāka attēla, sacīja Skvarnicki.
Kvarku bumbiņas
Pirmais, ko pētnieki atklāja, bija tas, ka starp LHC daļiņām ir trīs atsevišķi trīs unikālu masu pieccīņi. Viens iepriekš netika atklāts. Divas citas bija parādījušās kā viens smaile daļiņu masas spektrā 2015. gada pētījumā, bet tagad tās ir redzamas kā divas atsevišķas daļiņas ar atsevišķu masu.
Vissvarīgākais ir tas, ka jaunie dati atklāj šo piecu kvarku iekšējās struktūras. Iepriekš, kā sacīja Skwarnicki, nebija skaidrs, kā pieci kvarki tika izvietoti pentakvartāra iekšpusē. Vai viņi visi savstarpēji sadarbojās? Vai arī tā vietā bija divi klasteri - viens trīskvarku barons un mezons (daļiņa, kas izgatavota no kvarka un antikvarka), kas mijiedarbojās viens ar otru?
Jaunie dati atklāj, ka tas ir pēdējais gadījums. Balstoties uz to, kā kvarki sabrūk - tie ir nestabili un pastāv tikai īsi pirms to konfigurācijas mainīšanas - tiem jābūt izgatavotiem no savstarpēji mijiedarbīgiem baroniem un mezoniem, sacīja Skvarnicki. Pentakvarki sastāv no šarma kvarka, anti-šarma kvarka, diviem augšu kvarkiem un viena leju kvarka. Viņiem ir dažādas masas, jo kvarki pastāv dažādos kvantu stāvokļos.
"Jauno novērojumu nozīme ir tāda, ka tagad tie ir vērsti vienā skaidrā virzienā," viņš teica. Katrs piecstūris ir izgatavots no baryona ar trim kvarkiem iekšpusē un mezona ar kvarku un antikvarku.
"Tas ir kā divas atsevišķas kvarku bumbiņas, kas pielīp viena otrai," sacīja Skvarnicki.
Skwarnicki iepazīstināja ar rezultātiem 26. martā fizikas konferencē Rencontres de Moriond La Thuile, Itālijā. Skwarnicki sacīja, ka pētnieki plāno veikt turpmākus mērījumus, lai apstiprinātu savus atklājumus, un viņi plāno meklēt vairāk pieccīņu izkārtojumu.
"Es faktiski esmu pārliecināts, ka nākotnē mēs redzēsim vairāk šo piecstūrveida tipa daļiņu," viņš teica.
