Forskare har förklarat verkligheten av exotiska tetraquarks.
Två oberoende grupper av fysiker upptäckte nya exotiska elementära partiklar - tetraquarks "på spetsen av en fjäder" på olika sätt. Forskare har kommit fram till att de kan existera på en stabil basis, även om endast partiklar med högst tre kvarkar är kända i naturen runt oss. Potentiellt kan tetraquarks uppvisa egenskaper som ännu inte har visats av "vanliga" elementära partiklar som vetenskapen tidigare känt. Relaterade artiklar publiceras i Physical Review Letters.
Alla kroppar som vi observerar består av hadroner - elementära partiklar som är utsatta för stark kärnkraftsinteraktion, som håller samman de partiklar som vi själva är sammansatta av. Den mest berömda underklassen av hadroner är baryoner, nämligen protoner och neutroner, som kärnorna i alla atomer består av (och alla molekyler, planeter, stjärnor och levande saker består av atomer).
Baryons bekanta för oss består av tre kvarkar [qqq], speciella partiklar med en fraktionerad elektrisk laddning (2/3 eller -1/3) och existerar inte i en fri form, utan endast i sammansättningen av baryoner. Men beräkningarna av teoretiker har visat för länge sedan att ingenting hindrar tetraquarks från att existera, till exempel som partiklar där det finns tre kvarkar och en antikvark [qqq¯q¯]. Det faktum att de ännu inte har hittats i naturen tillskrevs den extrema instabiliteten hos sådana tetraquarks. Det antogs att deras massa är så stor att de snabbt förfaller genom en stark interaktion, i motsats till vanliga hadroner (samma baryoner), förfallna genom en svag kärnkraftsinteraktion och därför finns mycket längre.
Författarna till båda nya arbeten genomförde beräkningar av stabiliteten i förekomsten av partiklar bestående av fyra kvarkar, i vilka det finns två kvarkar och två antikviteter. Detta tillvägagångssätt skiljer sig från de tidigare antagna modellerna, där det fanns tre kvarkar och en antikvark i ett tetrakvark (en partikel i allt som liknar en kvark, men med motsatt laddning). De lyckades ta reda på att dess massa är 10 389 MeV / s2 (megaelektronvolt med ljusets kvadratets hastighet - i elementär partikelfysik istället för massa, i enlighet med Einsteins E = mc2, används dess energiekvivalent). Detta är märkbart mindre än den lättaste kombinationen av baryoner och mesoner med motsvarande egenskaper. Från vilket följer att en sådan tetraquark-hadron kommer att vara lika stabil som de typiska baryonerna som omger oss.
Nya beräkningar visar att fyra-kvarkpartiklar måste existera tillräckligt länge för att detekteras experimentellt. Frågan uppstår, varför händer det inte i praktiken? Möjliga svar på denna fråga inkluderar den korta livslängden för tetraquarkpartiklar. Men om de erhålls i laboratoriet är det ganska möjligt att studera deras egenskaper, som borde skilja sig väsentligt från de för vanliga tre- och tvåkvarkpartiklar.
IVAN ORTEGA
