На Тэватроне зарегистрировано одиночное рождение кварка

Элементарные частицы, существование которых предсказано Стандартной моделью.

Истинный кварк, или t-кварк (от английского top-quark) является одним из шести "сортов" кварков - субатомных частиц с дробным электрическим зарядом. t-кварки - самые тяжелые из известных кварков, их масса соответствует массе 180 протонов. Истинные кварки были открыты в 1995 году; вместе с прелестными кварками они образуют так называемое третье поколение кварков.

Кварки входят в состав других элементарных частиц. Для их экспериментального получения необходимы опыты на ускорителях с очень большими энергиями. Кварки могут рождаться при столкновении других частиц. Сами по себе t-кварки нестабильны: спустя доли секунд они распадаются, порождая другие частицы. Анализируя состав этих частиц, ученые могут заключить, какая частица их "произвела".

До настоящего момента t-кварки были получены только в паре с антикварками. Но Стандартная модель предсказывает, что t-кварки могут образовываться при столкновении протона и антипротона. Столкновение приведет к образованию W-бозона, который распадется на истинный и нижний кварки. Нижний кварк также распадется на другие частицы, состав которых предсказывает Стандартная модель.

Работающие на Тэватроне физики в своих экспериментах обнаружили "нужный" набор частиц. Первые свидетельства рождения (и последующего распада) свободного t-кварка были получены в 2007 году. За прошедшие месяцы ученые подтвердили эти результаты.

После поломки Большого адронного коллайдера (БАК) Тэватрон, который курирует лаборатория Энрико Ферми, является самым крупным работающим ускорителем. Недавно работающие на нем ученые заявили, что у них значительно больше шансов, чем у их коллег с БАК, обнаружить знаменитый бозон Хиггса. Подтверждение существования этой теоретически предсказанной частицы окончательно подтвердит Стандартную модель.

Оригинал статьи находится на сайте Lenta

Ссылки по теме

- Top result for Tevatron - Physics World, 06.03.2009
- First Observation of Electroweak Single Top Quark Production - препринт статьи первого коллектива (T. Aaltonen et al.) на сайте arXiv.org
- Observation of Single Top Quark Production - препринт статьи второго коллектива (V.M. Abazov et al.) на сайте arXiv.org
- На ускорителе Тэватрон обнаружены следы ранее неизвестной частицы - Lenta.ru, 28.01.2009
- В экспериментах с коллайдером зафиксировано необъяснимое явление - Lenta.ru, 01.11.2008

От редакции

Стандартная модель, объединяющая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц, находит все больше экспериментальных подтверждений. Задумывавшаяся как подход к Единой теории всех физических взаимодействий, она, однако, столкнулась с серъезными трудностями при попытке включить гравитацию в общее описание. Попытки решить эту сложность привели в к возникновению весьма экзотических теорий. Как знать, может быть вся логика развития науки вынудить нас признать что мы живем в 10-ти или даже 26-ти мерном пространстве, большая часть измерений которого — увы — не доступна для восприятия нашими органами чувств?

Читайте на страницах нашего журнала о никак не обнаруживаемой темной материи и парадоксах квантовой механики. Какие еще открытия ждут современную науку? Куда нас приведет методология научного познания? Ведь уже сегодня многие древние предания, например про искусство легендарных алхимиков — кажутся не такими уж невероятными...