Пентакварк

Пентаква́рк — гипотетическая субатомная частица, состоящая из пяти кварков. Несколько экспериментов 2003 года подтверждают, что обнаружен пентакварк с массой приблизительно 1540 МэВ/c², который состоит из двух «верхних», двух «нижних» кварков и одного «странного» антикварка (uudds).

История

Существование пентакварка было теоретически предсказано Д. И. Дьяконовым, М. В. Поляковым и В. Ю. Петровым из Петербургского института ядерной физики в 1997 году. Экспериментально существование пентакварка было подтверждено в июле 2003 года Такаси Накано в эксперименте LEPS (Осакский Университет, Япония), Кеном Хиксом на Национальном ускорителе имени Джефферсона (город Ньюпорт-Ньюс, штат Вирджиния). В этих экспериментах высокоэнергетичные гамма-кванты взаимодействовали с нейтроном, создавая мезон и пентакварк. Однако пентакварк существует в течение 10⁻²⁰ секунд перед распадом на мезон и нейтрон.

Затем несколько других групп исследователей исследовали данные в определённых каналах и диапазонах энергий. В целом 12 групп соообщили о положительных сигналах пентакваркового состояния. Например, два эксперимента на ускорителе HERA, ZEUS и HERMES, и эксперимент СВД ^[1] на ускорителе У-70 в Протвино заявили о наблюдении кандидатов в пентакварки со статистической значимостью от 4 до 8 стандартных отклонений.

Однако существование пентакварка подвергалось сомнению. Для того чтобы расставить точки над i, коллаборация CLAS провела эксперимент в лаборатории Джефферсона с целью обнаружить пентакварк. В ходе эксперимента ученые бомбардировали жидкий водород высокоэнергетическими протонами. Несмотря на то, что полученный объём данных в 10 раз превышал статистику, собранную немецкой группой SAPHIR, а результаты исследований были в 50 раз точнее, чем у немцев, американцам не удалось найти никаких следов пентакварков (хотя результаты первых экспериментов CLAS 2003 года показывали наличие пентакварков со статистической значимостью вплоть до 7 стандартных отклонений).^[2][3]

В конечном итоге в большинстве экспериментов (например HERA-B, BaBar и Belle) на вопрос о существовании пентакварка был получен отрицательный ответ, опровергающий ранее полученные положительные результаты с малой статистикой. Тем не менее, в данных LEPS по-прежнему присутствуют узкие пики, которые могут быть интерпретированы, как проявление пентакварков. В начале 2009 года LEPS опубликовал в журнале «Physical Review» статью, где утверждается, что сигнал от пентакваркового состояния с массой 1524 ± 4 МэВ/c² виден со статистической значимостью 5,1 стандартных отклонений.^[4] Эксперименты по поиску пентакварков продолжаются.

Примечания

1. ↑ П. Ф. Ермолов, А. В. Кубаровский, В. А. Никитин, Поиски пентакварка продолжаются!!!, 2007.
2. ↑ Пентакварк — все-таки миф?, Элементы", 22.04.05.
3. ↑ Рур, пентакварки и NICA, газета «Дубна», № 12-13, 20.03.2009.
4. ↑ LEPS Collaboration (T. Nakano et al.), Evidence of the Θ⁺ in the γd → K⁺K⁻pn reaction, Phys. Rev. C79 025210, 2009, arXiv:0812.1035 [nucl-ex.]

Ссылки

• Японские учёные обнаружили пятикварковые субатомные частицы, «Мембрана», 01.07.2003.
• Частица о пяти кварках — фантазия или реальность?, «Компьютерра», 06.06.2006.

Частицы в физике

 

Элементарные частицы	Фермионы Кварки u · d · c · s · t · b Лептоны e− · e+ · μ− · μ+ · τ− · τ+ · νe · νe · νμ · νμ · ντ  · ντ Бозоны Калибровочные бозоны γ · g · W-бозон · Z-бозон бозоны Хиггса H0 Другие Ду́хи Гипотетические Суперпартнёры Гейджино Чарджино · Глюино · Гравитино · Нейтралино Другие Аксино · Хиггсино · Сфермион Другие A0 · Дилатон · G · J · Тахион · X · X (4140) Y · W’ · Z’ · Стерильное нейтрино
Составные частицы	Адроны Барионы / Гипероны Нуклоны (p · p · n · n)  · Δ · Λ · Σ · Ξ · Ω Мезоны / Кварконии π · ρ · η · η′  · φ · ω  · J/ψ · ϒ · θ · K · B · D · T Другие Атомные ядра · Атомы · Экзотические атомы (Позитроний · Мюоний · Кварконий) · Молекулы Гипотетические Экзотические адроны Экзотические барионы Дибарион · Пентакварк Экзотические мезоны Глюбол · Тетракварк Другие Мезонная молекула · Померон
Квазичастицы	Солитон Давыдова · Экситон · Биэкситон · Магнон · Фонон · Плазмон · Поляритон · Полярон · Примесон · Ротон · Биротон · Дырка · Электрон · Куперовская пара · Орбитон · Трион · Фазон · Флуктуон · Энион · Холон и спинон
Списки	Список частиц · Список квазичастиц · Список барионов · Список мезонов · История открытия частиц