Открыта новая элементарная частица

Ускоритель Тэватрон, "старший брат" Большого адронного коллайдера, на днях выдал очередную сенсацию. Работающие на нем физики заявили о том, что в результате столкновений протонов и антипротонов была зарегистрирована новая элементарная частица, пока еще не известная науке. Однако, возможно это заявление — всего лишь рекламный ход…

Фото: Фото: AP

Недавно физики, работающие на американском коллайдере Тэватрон зафиксировали необъяснимое пока явление. Некоторые предполагают, что оно представляет собой рождение новой неизвестной частицы. Причем абсолютно очевидно, что эта частица не является давно разыскиваемым учеными бозоном Хиггса.

Несколько дней назад Тэватрон, который уже успели отремонтировать после того, как в марте один из его магнитов был выведен из строя ударом молнии, работал в штатном режиме. В его ускорительном кольце происходили обычные столкновения протонов с антипротонами, которых предварительно ускорили до такого состояния, что их энергия достигла значения 980 ГэВ. Как мы помним, при таких энергетических значениях скорость частиц становиться немногим меньше скорости света.

Само собой, когда мчащиеся на такой скорости частицы вдруг сталкиваются, весьма вероятно рождение новой частицы. В большинстве случаев эти новообразования недолговечны, поэтому практически невозможно обнаружить — они сразу распадаются на более стабильные элементарные частицы, вроде электронов. А вот уж по их составу и характеристикам ученые и делают выводы о том, какой была частица, родившаяся при столкновении.

Читайте также: Коллайдер станет машиной времени

Собственно говоря, в этот раз случилась та же самая история. Отслеживая показания детекторов, физики вдруг обнаружили, что при энергиях столкновений 144 гигаэлектронвольта наблюдается избыток новообразованных мюонов (о том, что это за частицы, читайте в статье "Ученым удалось потрогать частицу бога") и электронов. При этом совершенно непонятно, откуда они взялись. Было высказано предположение, что появление этих лишних частиц может объясняться тем, что в исходных столкновениях появлялись новые, еще неизвестные физикам частицы. Они, сразу же после рождения распались на W-бозоны, а те, так же, не будучи стабильными, в свою очередь распались, образовав дополнительный поток электронов и мюонов.

Фото: AP

При этом специалисты полагают, что эта неизвестная частица, однозначно не является тем самым таинственным бозоном Хиггса (частицей, которая, согласно наиболее общепринятой гипотезе, объясняющей устройство окружающего мира, отвечает за наличие у других частиц массы). На тех энергиях столкновений, при которых осуществлялся эксперимент, распад бозона Хиггса должен давать другие цепочки частиц.

Действительно, на W-бозоны (или Z-бозоны) загадочная "частица-бог" распадается лишь в том случае, если масса его близка к 250 ГэВ. А при значениях энергии столкновения, указанных в эксперименте,онобычнораспадаетсянапары b- кварков. Напомню, что кварки — это фундаментальные частицы, обладающие электрическим зарядом и не наблюдающиеся в свободном состоянии. Из них состоят всем известные адроны, в частности, протон и нейтрон.

Итак, бозоном Хиггса на сей раз явно не пахнет. Но что же за частица родилась в Тэватроне совсем недавно? Пока физики сами не могут объяснить, что же им удалось открыть. Некоторые считают, что это новое явление приблизило весь научный мир к открытию нового типа взаимодействий, неизвестных на сей день. Известно ведь, что ни одна частица не существует просто так для собственного удовольствия — все они являются переносчиками какого-нибудь типа взаимодействий — электромагнитного, сильного или слабого. Не известен лишь переносчик гравитационного взаимодействия — однако, судя по всему, в Тэватроне наткнулись явно не на него.

Другие настроены более скептически, утверждая, что сами по себе "лишние" мюоны и электроны еще ничего не доказывают. Для того, что бы понять сущность данного явления, нужно провести еще ряд экспериментов, причем в ближайшее время, пока Тэватрон не закрыли навсегда.

Напомню, что кольцевой коллайдер Тэватрон, расположенный в национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми в городке Батавия штата Иллинойс был запущен в эксплуатацию в 1983 году. До строительства Большого адронного коллайдера он считался самым мощным ускорителем частиц в мире. При работе на нем было сделано несколько фундаментальных открытий, в частности, в 1995 при экспериментах на Тэватроне был обнаружен t-кварк, существование которого предсказывалось давно, однако "поймать" эту неуловимую частицу. Кстати, сейчас многие уже и не помнят, что еще 20 лет назад именно Тэватрон обвиняли в том, что эксперименты на нем могут спровоцировать Апокалипсис (теперь же звание " потенциального уничтожителя планеты" плавно перешло к БАК).

Тем не менее, несмотря на все успехи, после появления Большого адронного коллайдера стало ясно, что постаревший Тэватрон явно не выдерживает с ним конкуренции. В итоге власти США приняли решение прекратить финансирование работ на ускорителе и закрыть его в октябре нынешнего года. И это несмотря на то, что на Тэватроне было получено большое количество данных, необходимых для уточнения и возможной "поимки" бозона Хиггса.

Читайте также: Конца света из-за коллайдера не будет

Фото: AP

Исходя из этого, некоторые считают, что недавнее сообщение об открытии неизвестной частицы — всего лишь способ привлечь внимание к работам физиков на "заслуженном" старичке-коллайдере. Может быть, после такого хода американское правительство передумает и продолжит финансирование данных исследований? Так это или нет, сказать сложно. Однако, не исключено, что напоследок Тэватрон действительно обнаружил что-то непостижимое…

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"