Открытие на Большом адронном коллайдере: физики нашли еще одну новую частицу
Физики обнаружили новую элементарную частицу с помощью Большого адронного коллайдера (БАК), самого мощного ускорителя частиц мире, который находится на глубине 100 метров на границе Франции и Швейцарии. Это уже 80-я по счету частица, которую обнаружили ученые с помощью БАК с начала его работы в 2008 году. И это первая элементарная частица, обнаруженная после модернизации БАК в 2023 году. Новая частица получила название Xi-cc-plus, пишет Фокус.
Физики обнаружили совершенно новую частицу, которая, является экзотическим родственником протонов, из которых состоят ядра атомов. Эта частица похожа на протон, но ее масса в 4 раза больше. Вся окружающая нас материя, включая протоны и нейтроны, состоит из барионов. Все эти частицы состоят из трех кварков, которые являются фундаментальными строительными блоками материи.
Существует шесть типов кварков, которые называются ароматами: нижний, верхний, странный, очарованный, прелестный и истинный. Каждый тип кварков имеет различную массу, электрический заряд и квантовые свойства.
Протон содержит два верхних кварка и один нижний кварк, которые являются наиболее стабильными и легкими ароматами. Остальные виды кварков являются нестабильными и более тяжелыми. Истинный кварк — это самая тяжелая известная элементарная частица.
Для того, чтобы обнаружить новые частицы физики ускоряют протоны в самом мощном ускорителе частиц в мире до 99% скорости света. После этого протоны сталкиваются друг с другом. Протоны разрушаются, и энергия столкновения порождает новые частицы.
Именно так была обнаружена ранее неизвестная частица, получившая название Xi-cc-plus, которая является более тяжелой версией протона, но она содержит два очарованных кварка и один нижний кварк. Из-за того, что очарованные кварки тяжелее верхних кварков, новая частица имеет большую массу, чем протон.
По словам физиков из ЦЕРН (Европейская организация по ядерным исследованиям), которая управляет БАК, это лишь второй случай обнаружения бариона с двумя тяжелыми кварками.
В 2017 году физики обнаружили похожую частицу, которая содержит два очарованных кварка и один верхний кварк и является очень нестабильной. Но новая частица Xi-cc-plus еще более нестабильна, ведь она существует примерно в 6 раз меньше времени, чем предыдущий барион с тяжелыми кварками, а если точнее, то менее миллионной доли миллионной доли секунды.
Открытие новой частицы поможет физикам разгадать секреты сильного взаимодействия, которое связывает кварки и является одной из четырех главных сил природы. Сильное взаимодействие является самым загадочным и сложным взаимодействием, которое регулируется теорией квантовой хромодинамики. Физики надеются понять, как сильное взаимодействие удерживает кварки вместе, которые являются основой всей известной материи.