Sepleriň elýeterliligi

Materiýanyň näbelli formasy


Ženewadaky "Universe of Particles" sergisinden bir pursat. 2011ý.

Ženewadaky "Universe of Particles" sergisinden bir pursat. 2011ý.

Aýry-aýry kollaýderlerde iş alyp barýan iki ylmy topar öz geçiren tejribelerinde 4 kwarkdan ybarat bolmagy mümkin bir täze subatom bölejiginiň üstünden barandyklaryny aýdýarlar.

Dünýäniň dürli ylmy guramalaryna degişli köp sanly alymlardan durýan toparlaryň ikisi-de öz tapyndylary baradaky habary 2013-nji ýylyň 17-nji iýunynda "Physical Review Letters" žurnalynda jemgyýetçilige ýetirdiler.

Z(3900) diýlip atlandyrylan täze bölejigiň açylmagy aslynda 2005-nji ýylda tapylan we şu wagta çenli doly düşünilmeýän başga bir syrly bölejigiň - Y(4260) - tebigatyny anyklamak üçin Hytaýyň "BESIII" detektory bilen Ýaponiýanyň "Belle" detektorynda geçirilen barlaglarda garaşylmadyk ýagdaýda diýen ýaly tötänden bolan zat.

"Alymlaryň käbiri iki kollaýderde-de işleýärler. Şol sebäpden edilen açyşy şol bada synagdan geçirmäge mümkinçilik tapyldy" diýip, Giessen (Germaniýa) uniwersitetinden 15 ýyl bäri "Belle" eksperimentine gatnaşýan Sören Lange aýdýar. Ol "hiç hili şübhe ýok" diýip, bu bölejige özara baglanyşygy bolmadyk iki detektorda özbaşdak gözegçilik edilendigine salgylanýar.

Fizikler täze tapyndyny Z(3900) diýip atlandyrypdyrlar. Ýaýyň içindäki san onuň massasynyň 3900 megaelektronwoltdygyny aňladýar. Diýmek Z(3900) protondan 4 esseden gowrak agyr. Ol elektrik taýdan pozitiw ýa negatiw ýükli bolup bilýär, ömri örän gysga, çak edilişine görä, 10-23 sekundyň töweregi. Ondan hem az bolmagy mümkin.

Alymlar 2012-nji ýylyň dekabrynda Y(4260) barada barlaga başlapdylar. Olar bu barlagda onuň bir nebelli bölejige -Z(3900)- darganyny kesgitläpdirler.

Iki bölejigiň düzümi

Has täsin zat bu iki bölejigiň düzümi. Ilki bular bir çarm (charm) kwark bilen bir anti çarm kwarkdan durýan psi-mezon klasyna degişlidir öýdülipdir. Beýle bolanda, olar mezonlaryň, ýagny kwark we anti kwarkdan ybarat, şol sebäpden elektrik ýüki ýok bölejikleriň hataryna girýärler.

Emma Z(3900) elektrik taýdan neýtral däl, ol zarýadly. Muny BESIII barlagyna gatnaşan Mainzyň (Germaniýa) Johannes Gutenberg uniwersitetiniň ýadro fizikasy baradaky institutynyň professory Dr. Ahim Denig şeýle düşündirýär: "Bu munuň diňe bir çarm we anti çarm kwarkdan ybarat bolmadyk özara baglanyşykly bir ýagdaý bolmalydygyny aýdyň görkezýär. Bu ýagdaý Y(4260) barada onçakly aýyl-saýyl däl. Sebäbi ol elektrik taýdan neýtral".

Fizikada "özara baglanyşykly ýagdaý" diýip, bir bütewi obýekt ýaly hereket edýän iki ýa ondan köp jisimiň ýa bölejigiň birleşmesine aýdylýar.

Professor Denigiň bellemegine görä, täze tapylan Z(3900) barada berilmegi mümkin düşündirişleriň biri onuň dört kwarkly bir täze bölejikdigi.

Elementar bölejiklere düşünmekde şu wagta çenli gazanylan öňegidişliker az däl. Muňa garamazdan, bu düşünjede entek doldurylmadyk boşluklar-da bar. Munuň aýdyň mysaly kwarklar.

Biz atomyň özenini emele getirýän materiýanyň kwarklardan durýandygyny bilýäris. Ýakyn aralykly iki kwarkyň biri-birine nähili täsir edýändigine-de gowy düşünilýär. Ýöne biziň kwark teoriýamyz kwarkyň haýsy kombinasiýasynyň özara baglanyşykly elemente ýa durnukly özene getirip-getirmeýändigini görkezip bilenok.

Onsoň tejribä ýüz urmaly bolýar, tejribäniň-de şu wagta çenli görkezmegine görä, iň azyndan dört kwarky öz içine alýan element ýok. Emma iki ylmy topar bu geň bölejigiň bardygyny görkezýän alamatlary görendiklerini aýdýarlar.

Statistik netijeleri

"BESIII" bu adaty däl bölejigi jemi 307 gezek registrirlän bolsa, "Belle" ony 159 gezek subut edip bilipdir. Gazanylan bu netijeleriň statistiki ýalňyşlyklardan gözbaş alma ähtimmallygy 3.4 milliondan 1.

Görnüşine görä, Z(3900) materiýanyň näbelli bir formasy ýaly bolup görünýär. Elementar bölejikleri öwrenýän fizikanyň (particle physics) standard modeli bu barada gutarnykly düşündiriş berenok. Ýöne teoretikleriň arasynda dürli düşündirişler hakda edilen synanyşyklar ýok däl. Olaryň birinde bölejigiň dört kwarkdan düzülen bolmagy mümkin diýilýär.

Beýle bolsa, onda bu bir möhüm täzelik bolýar. Sebäbi fizikleriň şu wagta çenli bilýäni diňe iki ýa üç kwarkdan düzülen bölejikler. Standard modelde aýdylmagyna görä, kwarkyň alty görnüşi bar (up, down, charm, strange, top, bottom). Mysal üçin, pion ýa kaon ýaly mezonlar iki kwarkdan düzülen. Protonlar ýaly barionlar bolsa üç kwarkdan durýar. Dört kwarkdan durýan bölejikler şu wagta çenli mälim däl, ýöne bu mümkinçilik ýok hem däl.

"Dört kwarkdan durýan bölejikler ýok"

"Şu wagta çenli edilen tejribelerden öwrenenimiz dört kwarkdan durýan bölejikleriň ýokdugy" diýip, Pittsburgh (Birleşen Ştatlar) uniwersitetiniň professory Erik Swanson aýdýar. Ýöne bu ýagdaý edilen täze açyşa laýyklykda üýtgäp biler.

Swansonyň aýtmagyna görä, gazanylan maglumatlardan başga many çykmagy-da mümkin. Mysal üçin, elektrik ýükli bu täze bölejigiň bir molekula bolmagy ahmal. Beýle bolsa, ol bir tär bilen özara baglanyşan her biri iki kwarkdan ybarat iki bölejikden durýar. Ýöne mümkin bolan iň gyzykly düşündiriş onuň dört kwarkdan - charm/anti charm, bir up we bir anti downdan - durmagy.

Okyjylaryň "Supersimmetriýa bar diýýärdiler, Z(3900) şonuň bölejikleriniň biri bolaýmasyn?" diýip soramagy mümkin.

Bu ähtimallyk düýbünden ýok. Supersimmetriýanyň ýekelikde öndürip bolýan beýle ýeňil bölejikleri bolsady, onda atomlaryň özenindäki protonlar durnuksyz bolup, eýýäm dargap giderdi, netijede biz we töweregimizdäki zatlar-da bolmazdy. Aýdylyşyna görä, supersimmetriýanyň bölejikleri diňe jübütleýin önýär. Olar täze tapylan bölejikden - Z(3900)- hem ep-esli agyr.

ÇEŞMELER:

http://bes3.ihep.ac.cn/
http://belle.kek.jp/
http://prl.aps.org/
http://prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i25/e252001
http://prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i25/e252002
http://www.pro-physik.de/details/news/4950311/Exotisches_Quarkquartett_gesichtet.html
http://phys.org/news/2013-06-collider-teams-evidence-particle-z3900.html
http://www.uni-mainz.de/presse/55551.php
http://www.weltderphysik.de/gebiet/teilchen/news/2013/moegliches-tetraquark-entdeckt/

Teswirleri görkez

XS
SM
MD
LG