Jun 22, 2013

Шинэ төрлийн партикл маттерийн өөр төлвүүд оршиж болохыг зөгнөлөө



Belle болон BESIII партиклийн хурдасгуурууд дээрх туршилтуудаар шинэ төрлийн партикл илрүүлжээ. Дөрвөн кваркаас бүтсэн уг партикл өмнө нь тодорхойгүй байсан маттерийн өөр нэгэн төлөв байж болохыг харуулж байгаа юм.  

Beijing Spectrometer Experiment (BESIII) дөрвөн кваркаас бүтсэн байж магадгүй шинэ партиклийн нотолгоог илрүүлсэн. Үүнтэй адилхан партикл мөн Японы Belle Expirement дээр олдсон бөгөөд хоёул уг нээлтийг энэ сарын 17нд зарласан.


Шинжлэх ухаанчид уг партикл яг юунаас бүтсэн тухай итгэлтэй биш байгаа ч хэрвээ энэ нь ганц партикл болох нь үнэн байсан ч хоёр кваркын хосоос бүтсэн хоёр партикл байж болох боломж байгаа юм. Гэхдээ өмнө хэзээ ч ийм зүйл ажиглагдаж байсангүй мөн түүнчилэн энэхүү нээлт кваркуудын хачирхалтай шинж чанаруудыг улам тодруулж өгж байна.
"Энэ нээлт бидэнд маттер хэрхэн биестэйгээ нэгддэг болон  кваркуудын харилцан үйлчилэлийн тухай онолыг бүрэн гүйцэт ойлгоход тус болох болно " гэж Belle мөргөлдүүлэгчийн төлөөлөгч, Virginia Tech-н физикч Leo Piilonen хэлжээ.


 Belle болон BESIII хурдасгуурууд нь хоёулаа электрон болон түүний антиматтер хос позитроныг мөргөлдүүлж, өндөр хурдтай партиклуудын кинетик энерги нь маттерийн шинэ төрлийг үүсгэхэд зарцуулагдах хүчирхэг тэсрэлтийг үүсгэдэг. Үүний тусламжтай анх 2005 онд Y(4260) гэх эксотик партиклийг нээжээ. 




The Belle Experiment

"Энэ үнэхээр сонирхолтой партикл, ийм партикл байж болохыг өмнө хэзээ ч тодорхойлж байгаагүй" гэж BESIII-н төлөөлөгч Fred Harris мэдэгдсэн байна.
Y(4260) партикл заримдаа  charm-кварк болон анти charm-кварк, up-кварк болон анти down-квакаас бүтсэн нууцлагдмал маттерийн төлөвт  задарж буйг судлаачид ажиглажээ.
Кваркууд нь up, down, strange, charm, bottom болон top эдгээрийн антиматтер хосоос бүрдэх зургаан төрлийн үнэртэй. Атомын цөмийг бүтээгч протон нь хоёр ширхэг up кварк ба нэг ширхэг down кваркаас бүтдэг бол нейтрон нь хоёр ширхэг down , нэг ширхэг up кваркаас бүтдэг байна. Дөрвөн кваркаас бүтэх партикл оршин байна гэдэг нь хэзээ ч батлагдаж байсангүй.
Шинжлэх ухаанчид өөр өөр төрлийн үнэрийн комбинацаас партикл бүтэх чанарыг одоо хүртэл судалсаар л байгаа. Энэхүү харилцан үйлчилэл нь маш муу ойлгогддог Квант Хромодинамикийн онолоор тодорхойлогддог.  
"Квант Хромодинамик нь бидний маттерийн тухай ойлголтонд хувьсгал хийсэн ч хүмүүс одоо болтол нарийн тооцоог хийж чадахгүй хэвээрээ л байна учир нь энэ нь маш ярвигтай юм, гэхдээ энэ нээлт бидэнд дээрх онолыг илүү сайн ойлгоход тус болно" гэж Piilonen ярилцлагадаа дурджээ. 


Электрон, Позитроны мөргөлтйн түнд үүсэн Y(4260) партиклийн задрал нь дөрвөн кваркаас бүтсэн Z(3900) гэх шинэ партиклийг бүтээж буйг харуулсан диаграм.


Шинэ партиклийг Z_c(3900) гэж томъёолдог ба шинжлэх ухаанчид Z_c(3900) яг юунаас бүтсэн тухай итгэлтэй биш байгаа ч ямар ч л байсан энэ партикл оршин байгааг хангалттай хүлээн зөвшөөрж байгаа юм. Belle дээрх туршилт нь 160 партиклыг илрүүлсэн бол BESIIII 300-г илрүүлжээ. Аль аль нь дээрх нээлтүүд нь статикийнхаа хувьд ч ач холбогдолтой бөгөөд энэ нь үнэхээр зүгээр л нэг тохиолдолын хэрэг биш юм. ( Нээлтийн тухай Physical review Letter дээр энэ сарын 17-ны өдөр хоёр хуудас хэвлэгдсэн байна. )
Энэхүү нээлт нь BESIII-н хоёр сарын датаг судлах үеэр илэрсэн бөгөөд илүү их хугацааны дараа физикчид энэ нь үнэхээр дөрвөн кваркаас бүтсэн тухай тодорхой дүр зургийг гарган авч мөн өөр төрлийн хачирхалтай кваркын комбинацууд  байж болохыг тодорхойлох боломжтой болох юм. 

No comments:

Post a Comment