Предыдущая публикация
Найдены доказательства существования субатомной частицы, предсказанной Энрико ФермиНовый тип частиц представляет собой короткоживущую комбинацию протона и антипротона Китайские физики объявили о доказательствах существования новой субатомной частицы, обнаруженной при распаде (J/psi)-мезона на пару положительных и отрицательных пионов.
Хотя новые субатомные частицы обнаруживаются относительно часто, а сообщения о предварительных открытиях по-прежнему распространены, это событие выделяется, поскольку было предсказано более 70 лет назад великим физиком Энрико Ферми.
Ферми, возможно, наиболее известен благодаря своему парадоксу, носящему его имя, а также его роли в Манхэттенском проекте. Однако его наибольший вклад в науку был сделан в области субатомной физики, включая предсказание нейтрино, которое когда-то считалось фантастическим, но теперь является ключом к нашему пониманию Вселенной. Кажется, оправдалось еще одно его предсказание о связанном состоянии протона и антипротона.
Возможно, самое примечательное в этом предсказании то, что даже о частице, распад которой выявил предполагаемый продукт, не думали при жизни Ферми. Всего через десять лет после смерти Ферми первые модели кварков породили идею мезона — типа частиц, состоящих из равного числа кварков и антикварков, а не из трех кварков, как они составляют привычные протоны и нейтроны.
Мезон (J/psi), также обозначаемый J/ψ, состоит из очарованного кварка и очарованного антикварка. Как и все мезоны, он нестабилен и не существует долго.
Именно при наблюдении распада (J/psi)-мезона на положительные и отрицательные пионы коллаборация BESIII, состоящая из представителей 80 китайских и западных институтов, обнаружила признаки того, что соответствует предсказанию Ферми.Около 10 лет назад коллаборация BESIII обнаружила резонанс X(1840) во время распада J/ψ. Однако при более тщательном изучении 10 миллиардов распадов ученые обнаружили убедительные доказательства существования двух резонансов, достаточно близких друг к другу по энергии, чтобы их было легко спутать. Новый резонанс обозначен X(1880) с энергией 1882,1 МэВ/c 2 . Это приблизило его массу к массовому порогу протон-антипротон.
«Близость его массы к массовому порогу ppbar подтверждает существование связанного состояния ppbar», — говорят авторы в заявлении. В физике элементарных частиц протоны обозначаются буквой p, а pbar — аналог протона из антивещества. Связанное состояние — это нечто, состоящее из двух частиц, которое ведет себя как единое целое.
Как бы неправдоподобно ни звучала эта идея, уже известно, что протоны и антипротоны существуют в протонии, где они вращаются вокруг своего общего центра масс примерно миллионную долю секунды, прежде чем аннигилировать друг друга. Новое открытие предполагает, что возможны и другие связанные состояния.
Процесс был инициирован столкновением электронов и позитронов (эквивалентов электронов в антивеществе) при высокой энергии и наблюдением за следами образующихся частиц и фотонов.
Исследование опубликовано в открытом доступе в журнале Physical Review Letters.
Следующая публикация
Комментарии 3