Что скрывалось за частицей J/psi и почему это изменило физику?

Полвека назад, в 1974 году, физика элементарных частиц столкнулась с переломным моментом, ознаменованным открытием необычной частицы, названной J/psi. Эта частица, чьё существование поставило в тупик ученых того времени, стала катализатором революционных изменений в понимании фундаментальных строительных блоков материи.
Что скрывалось за частицей J/psi и почему это изменило физику?
Изображение носит иллюстративный характер

В статье журнала Science News от 23 ноября 1974 года подчеркивалось, что физика частиц находилась в состоянии «брожения и замешательства». На этом фоне и была обнаружена новая частица, отличающаяся крайне необычными свойствами. Прежде всего, J/psi оказалась самой тяжелой из всех известных на тот момент частиц. При этом ее время жизни, составлявшее 10<sup>-18</sup> секунды, было аномально долгим для частицы такой массы. Это указывало на наличие какой-то неизвестной доселе внутренней структуры.

Изначально теоретики не понимали, как вписать J/psi в существующие модели. Однако вскоре стало ясно, что J/psi — это еще одна частица и ключ к пониманию совершенно новой физики. В конечном итоге, J/psi была объяснена как комбинация нового типа кварка – очарованного кварка – и его античастицы.

Это открытие, в результате которого произошла так называемая «ноябрьская революция», не только подтвердило существование очарованного кварка, но и укрепило идею о том, что кварки являются фундаментальными составляющими материи. Подтверждение кварковой модели стало краеугольным камнем Стандартной модели физики элементарных частиц – теории, описывающей известные фундаментальные силы и частицы.

Однако, даже после того, как J/psi нашла свое место в Стандартной модели, исследования этой частицы не прекратились. Ученые по-прежнему стремятся понять все аспекты ее поведения, поскольку многие вопросы, касающиеся ее свойств и механизмов образования, остаются нерешенными.

В частности, исследователи, работающие с детектором ATLAS на Большом адронном коллайдере (БАК) в ЦЕРН, недалеко от Женевы, активно изучают образование J/psi. Они исследуют, как J/psi образуются в результате столкновений протонов при высоких энергиях, а этот процесс является объектом интенсивных научных дебатов и исследований.

Процесс рождения J/psi в столкновениях протонов, которые происходят в БАК, – сложное взаимодействие. Исследователи пытаются понять, как рождаются пары кварк-антикварк, которые составляют J/psi, и каков механизм их связывания. Это понимание не только поможет лучше понять J/psi, но и может пролить свет на другие процессы в физике элементарных частиц.

Изучение J/psi не только помогает углубить наше понимание фундаментальных составляющих материи, но и способствует развитию новых технологий детектирования частиц, которые в свою очередь, могут быть использованы в других областях науки.

Пятьдесят лет спустя после своего открытия J/psi продолжает оставаться важным объектом исследований. Частица, которая когда-то вызвала замешательство и революцию в физике, продолжает удивлять ученых и оставаться в центре передовых научных исследований, как это упоминалось в публикации (SN: 4/8/21).


Новое на сайте

20072Эффект красоты решает исход собеседования до первых слов 20069Как черта характера крадёт деньги на переговорах 20068Карточная игра против главной дисфункции команды 20067Какие три нарратива способны провести компанию сквозь любой кризис? 20066Фотосинтез в глазах мышей: возможно ли это без превращения в растение? 20065СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло так... 20064Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет 20063Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках 20062Кости в бухте Эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века 20061Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов Шанхая 20060Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19 20058Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет? 20057Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние 20056Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?
Ссылка