Egzotyczne cząstki z polskim rodowodem

Naukowcy pracujący w CERN pod Genewą odkryli cząstki nowego rodzaju — pentakwarki. Fizycy próbowali potwierdzić istnienie tych hipotetycznych cząstek od kilkudziesięciu lat.

Aktualizacja: 14.07.2015 13:05 Publikacja: 14.07.2015 12:39

Jeden z modeli pentakwarka stworzony przez fizyków pracujących z LHC.

Jeden z modeli pentakwarka stworzony przez fizyków pracujących z LHC.

Foto: CERN

- Pentakwarki to nie po prostu kolejna nowo zaobserwowana cząstka — powiedział kierujący zespołem eksperymentatorów w akceleratorze LHC Guy Wilkinson. — Są zupełnie nowym rodzajem połączenia kwarków, czyli podstawowych składników protonów i neutronów, w sposób nigdy dotąd niezaobserwowany, pomimo ponad 50 lat poszukiwań. Poznanie ich własności może nam pomóc w zrozumieniu jak zbudowana jest zwykła materia z której wszyscy się składamy.

Cóż to takiego, te pentakwarki? „Nasze zrozumienie struktury materii zostało zrewolucjonizowane w 1964 roku, kiedy to amerykański fizyk Murray Gell-Mann zasugerował że cząstki takie jak protony i neutrony, składają się z trzech obiektów o ułamkowym ładunku zwanych kwarkami, a inna kategoria cząstek zwanych mezonami złożona jest z kwarku i anty-kwarku — pisze CERN w oficjalnym komunikacie o odkryciu. „Model kwarków dopuszczał również istnienie innego zlepka kwarków, a mianowicie pentakwarków składających się z czterech kwarków i jednego anty-kwarku. Jednak, jak dotąd, eksperymentalnie nie zaobserwowano żadnego świadectwa ich istnienia".

O pentakwarkach spekulował polski fizyk Michał Praszałowicz w 1987 roku. Teraz inny Polak — prof. Tomasz Skwarnicki potwierdził, że naprawdę istnieją. Prof. Skwarnicki, pochodzi z Krakowa, obecnie pracuje w Uniwersytecie Syracuse.

- Korzystając z ogromnej ilości danych które zapewnia akcelerator LHC i dzięki wyśmienitej dokładności naszego detektora przebadaliśmy wszystkie możliwe scenariusze dotyczące tych sygnałów i doszliśmy do wniosku, że mogą być wytłumaczone jedynie przez istnienie pentakwarków — mówi prof. Tomasz Skwarnicki. — Dokładniej, zaobserwowane stany muszą się składać z dwóch kwarków górnych, jednego dolnego, jednego powabnego i jednego anty-powabnego.

Sukces naukowców analizujących dane z Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC) jest tym większy, że pentakwarki dotąd wymykały się fizykom. Już w XXI w. kilka zespołów ogłaszało, że udało się zarejestrować obecność tych cząstek, jednak wyniki zakwestionowano. — Pentakwarki mają swoją historię, dlatego musieliśmy być bardzo ostrożni publikując nasze wyniki — mówi Patrick Koppenburg, koordynator eksperymentów LHCb w CERN. — Wydawało się nawet, że słowo pentakwark jest naznaczone klątwą, ponieważ wiele odkryć okazywało się po prostu wahnięciami sygnału i szumami tła.

Teraz dr Koppenburg nie ma wątpliwości. — Nie ma takiej możliwości, żeby to co widzimy, było czymś innym niż nowa cząstka, nigdy dotąd nie obserwowana.

- Pentakwarki to nie po prostu kolejna nowo zaobserwowana cząstka — powiedział kierujący zespołem eksperymentatorów w akceleratorze LHC Guy Wilkinson. — Są zupełnie nowym rodzajem połączenia kwarków, czyli podstawowych składników protonów i neutronów, w sposób nigdy dotąd niezaobserwowany, pomimo ponad 50 lat poszukiwań. Poznanie ich własności może nam pomóc w zrozumieniu jak zbudowana jest zwykła materia z której wszyscy się składamy.

Pozostało 81% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Nauka
Czy mała syrenka musi być biała?
Nauka
Nie tylko niesporczaki mają moc
Nauka
Kto przetrwa wojnę atomową? Mocarstwa budują swoje "Arki Noego"
Nauka
Czy wojna nuklearna zniszczy cała cywilizację?
Nauka
Niesporczaki pomogą nam zachować młodość? „Klucz do zahamowania procesu starzenia”