Teadlased on kuulutanud eksootiliste tetrakvarkide tegelikkuse.
Kaks sõltumatut füüsikute rühma avastasid uusi eksootilisi elementaarosakesi - tetrakaare „suleotsast” erineval viisil. Teadlased on jõudnud järeldusele, et need võivad eksisteerida stabiilsel alusel, ehkki meie ümbritsevas looduses on teada ainult osakesed, milles pole rohkem kui kolm kvarki. Võimalik, et tetrakvaaridel on omadusi, mida teaduse jaoks varem tuntud „tavaliste” algosakestega pole veel demonstreeritud. Seotud artiklid on avaldatud väljaandes Physical Review Letters.
Kõik kehad, mida me vaatleme, koosnevad hadronitest - elementaarsetest osakestest, mis on tugevas tuuma interaktsioonis, mis hoiab koos neid osakesi, millest me ise koosneme. Hadronite kuulsaim alamklass on baryoonid, nimelt prootonid ja neutronid, millest koosnevad kõigi aatomite tuumad (ja kõik molekulid, planeedid, tähed ja elusad asjad koosnevad aatomitest).
Meile tuttavad baroonid koosnevad kolmest kvarkist [qqq], spetsiaalsetest osakestest, millel on fraktsionaalne elektrilaeng (2/3 või -1/3) ja mida ei eksisteeri vabas vormis, vaid ainult baroonide koostises. Teoreetikute arvutused on aga juba ammu näidanud, et miski ei takista näiteks tetrakvarkide olemasolu osakestena, milles on kolm kvarki ja üks antiikärk [qqq¯q¯]. Fakt, et neid pole loodusest veel leitud, omistati selliste tetrakvarkide äärmisele ebastabiilsusele. Eeldati, et nende mass on nii suur, et need lagunevad tugeva vastasmõju kaudu kiiresti, vastupidiselt tavalistele hadronitele (samadele baryonidele), lagunedes nõrga tuuma interaktsiooni kaudu ja on seetõttu palju kauem olemas.
Mõlema uue teose autorid tegid arvutused osakeste olemasolu püsivuse kohta, mis koosnevad neljast kvarkist, milles on kaks kvarki ja kaks antikvarki. See lähenemisviis erineb varem eeldatud mudelitest, kus tetrakvargis oli kolm kvarki ja üks antiikärk (osake kõik, mis sarnaneb kvarkiga, kuid vastupidise laenguga). Neil õnnestus teada saada, et selle mass on 10 389 MeV / s2 (megaelektronvolt valguse ruudu kiirusel - osakeste füüsikalises elemendis kasutatakse massi asemel vastavalt Einsteini väärtusele E = mc2 selle energia ekvivalenti). See on märgatavalt väiksem kui vastava omadusega baroonide ja mesonite kõige kergem kombinatsioon. Sellest järeldub, et selline tetrakvar-hadron on sama stabiilne kui meid ümbritsevad tüüpilised baroonid.
Uued arvutused näitavad, et neli kvarkiosakesed peavad eksisteerima piisavalt kaua, et neid katseliselt tuvastada. Tekib küsimus, miks seda praktikas ei juhtu? Sellele küsimusele võimalike vastuste hulka kuulub tetraquark osakeste lühike eluiga. Kui neid saadakse laboris, on täiesti võimalik uurida nende omadusi, mis peaksid tavaliste kolme- ja kahekvarkiliste osakeste omadustest märkimisväärselt erinema.
IVAN ORTEGA
