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

19706Мышей с диабетом первого типа вылечили, создав «смешанный» иммунитет 19705Кости для азартных игр придумали коренные американцы 12 тысяч лет назад? 19704Артемида II летит навстречу солнцу на пике его ярости 19703Комета, которая вращается задом наперёд 19702Microsoft обнаружила вредоносную кампанию с доставкой малвари через WhatsApp 19701Фишинг с динамическими PDF: как бразильская группировка атакует латинскую Америку и Европу 19700Почему блокировка AI-инструментов делает компании уязвимее, чем сами угрозы? 19699Экстремальные пожары, засухи и штормы возможны даже при умеренном потеплении 19698Крапивница от воды: редчайший диагноз, который врачи не могли разгадать 19697Северокорейские хакеры заразили npm-пакет Axios, нацелившись на кошельки разработчиков 19696Как утечка исходного кода Claude Code обнажила секретные режимы и спровоцировала волну... 19695Как взлом видеоконференций TrueConf превратил обновления в оружие против правительств... 19694Квантовые компьютеры взломают самое надёжное шифрование при 10 000 кубитах — почему это... 19693Взлом Axios: как украденный токен открыл хакерам доступ к 100 миллионам проектов 19692Что скрывала затопленная пещера в Техасе от учёных тысячи лет?
Ссылка