Фото: Fermilab Кварки, лептоны и взаимодействия, описанные Стандартной моделью
Однако в 2000-х годах ученые с помощью ускорителя B-factory получили
данные о возможности существования экзотических адронов — тетракварков.
Были обнаружены более десяти таких адронов. По своим свойствам они
напоминали «очарованный» мезон, состоящий из пары очарованный кварк
и антикварк, однако отличались большей массой (в 4-4,5 раза тяжелее
протона), что позволило предположить, что помимо этой пары кварков
в состав частицы входила и вторая пара.
Новые экзотические адроны, найденные физиками, значительно
превосходят по массе прежние, поскольку они образованы «на базе» другого
типа более тяжелого типа кварков — «прелестных» или b-кварков — самых
тяжелых после топ-кварков.
В состав двух новых частиц, получивших обозначение Zb, входят
b-кварки и b-антикварки. Эта пара кварков образует b-мезоны. Однако
экзотические адроны гораздо тяжелее — они имеют массу 10,61
гигаэлектронвольта на скорость света в квадрате (ГэВ/с2) и 10,65 ГэВ/с2,
что примерно в 11 раз больше массы протона. Они имеют электрический
заряд и, поскольку b-мезоны электрически нейтральны, должны обладать еще
парой кварков, например, один u-кварк и один анти-d-кварк.
Рождение этих частиц было обнаружено при столкновении электронов
и позитронов на коллайдере, в результате которых рождались пары Zb
и пи-мезон. Затем Zb распадался на пи-мезон и мезон, состоящий из b
и анти-b-кварка, который, в свою очередь, распадался на два мюона —
«одноклассника» электрона. Именно конечное звено цепочки — мюоны —
и зафиксировали детекторы установки.
Эксперимент Belle, в котором участвуют физики из многих стран мира,
в том числе из российского Института теоретической и экспериментальной
физики (ИТЭФ) стартовал в 1999 году. Его главной задачей были поиски
причин нарушения симметрии между материей и антиматерии.
|