Pentakwark

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Pentakwark – hipotetyczna cząstka elementarna, hadron złożony z pięciu kwarków: czterech zwykłych i jednego antykwarka. Kwarki mogą występować tylko trójkami (trzy kwarki lub trzy antykwarki) lub parami (jeden kwark i jeden antykwark). Pentakwark jest w pewnym sensie złożeniem układu trójkwarkowego z dwukwarkowym.

Istnienie pentakwarku jako pierwszy przewidział polski fizyk prof. Michał Praszałowicz w 1987 roku[1].

Badania[edytuj | edytuj kod]

W 2003 roku cztery zespoły fizyków opublikowały wyniki badań wskazujące na istnienie cząstki, którą nazwano pentakwarkiem teta plus (Θ+)[2]. Odkrycia tego dokonały zespoły Takashi Nakano oraz Kena Hicksa. Fizycy oświetlili promieniami gamma jądra atomów węgla[3], tworząc plazmę kwarkowo-gluonową, stan materii podobny do tego z pierwszych chwil po Wielkim Wybuchu. W powstałym przy tym doświadczeniu pęku cząstek wykryto sygnał przypisany cząstce Θ+, o masie 1540 MeV/c2. Miała ona mieć dziwność +1 (czyli zawierać antykwark s), liczbę barionową +1 (czyli zawierać o 3 więcej kwarków niż antykwarków) i ładunek +1. Takie liczby kwantowe oznaczały, że musi ona składać się z pięciu kwarków: dwóch dolnych, dwóch górnych oraz antykwarka dziwnego (uudd \overline s). Jednakże wkrótce po opublikowaniu pracy Nakano około dziesięć innych zespołów opublikowało wyniki badań wskazujące, że pentakwark teta jednak nie istnieje[4].

W następnych latach pojawiły się również doniesienia o odkryciu innych stanów związanych utworzonych przez pięć kwarków: Φ(1860) (ssdd \overline u) oraz Θc(3100)0 (uudd \overline c). Sygnały te były jednak mniej istotne statystycznie, nie zyskały też potwierdzenia w dalszych, niezależnych eksperymentach[4].

Naukowcy z Jefferson Lab przeprowadzili dalsze badania nad otrzymywaniem cząstek Θ+ z pięćdziesięciokrotnie wyższą precyzją, dowodząc że pentakwark nie pojawia się w jednym kanale reakcji[5]. Dalsze analizy wykluczyły również jego występowanie w kolejnych, tym samym przecząc odkryciu[6]. Prawdopodobnie pozytywny sygnał był efektem niedoszacowania wkładu tła[4].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Workshop on Skyrmions and Anomalies. M. Jeżabek, M. Praszałowicz (red.). Cz. Skyrmions and anomalies: proceedings. Kraków, Polska: World Scientific, 20-24 lutego 1987, s. 112.
  2. Four labs find five-quark particle (ang.). CERN Courier, 2003-09-03. [dostęp 2014-04-13].
  3. Nakano, T., Ahn, D. S., Ahn, J. K., Akimune, H. i inni. Evidence for a narrow S=+ 1 baryon resonance in photoproduction from the neutron. „Physical Review Letters”. 91 (1), s. 012002, 2003. doi:10.1103/PhysRevLett.91.012002. 
  4. 4,0 4,1 4,2 W.-M. Yao et al. (Particle Data Group). Review of Particle Physics: Θ+. „Journal of Physics G”. 33, s. 1, 2006. doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. Bibcode2006JPhG...33....1Y. 
  5. Is It or Isn't It? Pentaquark Debate Heats Up. Jefferson Lab, 2005-04-20. [dostęp 2014-04-13].
  6. Higher Precision Analysis Doesn't Yield Pentaquark. Jefferson Lab, 2005-06-01. [dostęp 2014-04-13].