Tetrakwark

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Tetrakwarkcząstka elementarna, hadron egzotyczny złożony z dwóch kwarków i dwóch antykwarków. Kwarki występują przeważnie trójkami (trzy kwarki lub trzy antykwarki) lub parami (jeden kwark i jeden antykwark), hadrony złożone z większej ich liczby są trudne do uzyskania i charakteryzują się bardzo krótkimi czasami życia.

Historia[edytuj]

Jeszcze w 1964 roku Murray Gell-Mann wskazywał, że teoretycznie możliwe jest istnienie hadronów, które mają więcej niż trzy kwarki walencyjne[1]. W 1976 roku Robert Jaffe zaproponował ilościowy model cząstki złożonej z dwóch kwarków i dwóch antykwarków[2]. Takie cząstki mają liczbę barionową równą zero, są zatem egzotycznymi mezonami. Przez lata próbowano wyjaśnić własności (w szczególności rozpady) kilku wykrytych mezonów takim składem, jednak dopiero w 2003 roku pojawił się pierwszy mocny kandydat, cząstka X(3872) wykryta w eksperymencie Belle w Japonii, o znacznie większej masie, niż wcześniej zakładano[3].

Badania[edytuj]

Cząstka Z(4430)- została zarejestrowana po raz pierwszy w 2007 roku, także w eksperymencie Belle; wstępne analizy wyników spotkały się z sceptycyzmem, a nawet krytyką ze strony części środowiska naukowego. W kilka lat później eksperyment BaBar, zlokalizowany w Stanford Linear Accelerator Center, przyniósł więcej danych, jednak ani nie potwierdzając, ani nie zaprzeczając wynikom Belle Collaboration. Ostateczny dowód istnienia tej cząstki przyniosły analizy dziesiątków tysięcy rozpadów mezonów w eksperymencie LHCb w laboratorium CERN, dokonane przez zespół prof. Tomasza Skwarnickiego[4][5].

Zc(3900), o której istnieniu doniesiono w 2013 roku, jest prawdopodobnie inną cząstką tego rodzaju[6][7].

Cząstka Y(4140) odkryta w Fermilabie w 2009 jest inną cząstką, który może należeć do tej klasy[8].

W 2015 roku została wytworzona pierwsza znana cząstka, której kwarki składowe mają cztery różne zapachy: X(5568). Jej postulowany skład kwarkowy to: [9][10].

Podobnie jak w przypadku innych kandydatów, nie ma pewności, jaka jest struktura cząstki X(5568). Może to być silnie związany układ czterech kwarków, ale też molekuła mezonowa, tworzona przez dwie silnie związane pary kwark-antykwark (czyli mezony)[10].

Zobacz też[edytuj]

Przypisy[edytuj]

  1. M. Gell-Mann. A schematic model of baryons and mesons. „Physics Letters”. 8 (3), s. 214–215, 1964. DOI: 10.1016/S0031-9163(64)92001-3 (ang.). 
  2. R.J. Jaffe. Multiquark hadrons. I. Phenomenology of Q2Q2 mesons. „Physical Review D”. 15 (1), s. 267–280, 1977. DOI: 10.1103/PhysRevD.15.267 (ang.). 
  3. Note on non-q qbar mesons. „Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics”. 33, 2006. Particle Data Group. 
  4. Cian O'Luanaigh: LHCb confirms existence of exotic hadrons (ang.). CERN, 2014-04-09. [dostęp 2014-04-13]. [zarchiwizowane z tego adresu (2014-04-10)].
  5. SU professors test boundaries of 'new physics' with discovery of 4-quark hadron (ang.). W: EurekAlert! [on-line]. Uniwersytet Syracuse, 2014-04-10. [dostęp 2014-04-13].
  6. Pauline Gagnon: Major harvest of four-leaf clover (ang.). Quantum Diaries, 2014-04-09. [dostęp 2014-04-13].
  7. Devin Powell. Quark quartet opens fresh vista on matter. „Nature”. 498, s. 280–281, 2013-06-20. DOI: 10.1038/498280a (ang.). 
  8. Anne Minard: New Particle Throws Monkeywrench in Particle Physics (ang.). Universe Today, 2009-03-18. [dostęp 2014-04-13].
  9. Leah Hesla: Fermilab scientists discover new four-flavor particle (ang.). W: Symmetry Magazine [on-line]. Fermilab/SLAC, 2016-02-25. [dostęp 2016-02-26].
  10. a b Dmitri Denisov, Paul Grannis: DZero discovers a new particle consistent with a tetraquark (ang.). Fermilab, 2016-02-25. [dostęp 2016-02-26].