Представьте себе, что вы печете пирог. Вы берете муку, яйца и другие необходимые продукты и у вас получается замечательный вкусный пирог. Но вообразите свое удивление, если вы вдруг выясняете, что абсолютно такой же пирог можно приготовить при помощи совершенно другого набора продуктов. Именно такая подобная курьезная ситуация произошла недавно в мире физики. В качестве пирога выступал самый большой и тяжелый из шести известных видов, «ароматов» кварков — истинный кварк. А продуктами для его «приготовления» являлись протоны и ядра атомов свинца, сталкивавшиеся в недрах Большого Адронного Коллайдера (БАК), самого большого и мощного на сегодняшний день ускорителя частиц.
© CERN
Из курса физики нам известно, что вся окружающая нас материя состоит из атомов, а ядра этих атомов состоят из протонов и нейтронов. Протоны и нейтроны, в свою очередь, состоят из кварков, при этом, вся материя состоит только из двух типов самых легких кварков, верхних и нижних. Четыре же оставшихся типа кварков появляются на свет только во время высокоэнергетических физических экспериментов или в самых экзотических местах Вселенной. Самым тяжелым из всех кварков является огромный истинный кварк, который сам по себе тяжелее атомов некоторых из химических элементов.
Ученые-физики знали о существовании истинного кварка уже достаточно давно. Теоретическое обоснование возможности его существования было выдвинуто в 1973 году, и только в 1995 году на ускорителе Tevatron Национальной лаборатории имени Ферми, который сталкивал протоны и антипротоны, разогнанные почти до скорости света, были получены первые экспериментальные подтверждения существования истинного кварка.
На сей раз ученые эксперимента Compact Muon Solenoid для получения истинного кварка использовали совершенно новый процесс, столкновения протонов с ядрами атомов свинца. В хаосе цепочек распада частиц, рожденных в результате таких столкновений, ученым удалось обнаружить четкие следы истинных кварков, и это является первым случаем в истории физики элементарных частиц, когда следы тяжелых кварков были обнаружены при столкновениях ионов.
Отметим, что данный способ «производства» истинных кварков открывает перед учеными-физиками широкие возможности по изучению этой частицы. Это, в свою очередь, позволит найти ответы на вопросы, касающиеся глюонов, элементарных частиц, ответственных за силы, связывающих кварки в барионные частицы, т.е. протоны и нейтроны.
Статья опубликована в Physical Review Letters
Источник: dailytechinfo.org
