Учёные открыли новую элементарную частицу

Российские ученые из МФТИ, МИФИ и ФИАН, работающие в составе международной коллаборации CMS (англ. Compact Muon Solenoid) на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН, объявили об обнаружении новой элементарной частицы. Впервые открыто орбитальное возбуждение (резонанс) Ξb(6100)– прелестно-странного бариона. Оно распадается на основное состояние Ξb– («кси бэ минус барион») и два пи-мезона противоположных зарядов. В работе были использованы данные протон-протонных столкновений, набранные на Большом адронном коллайдере в 2016–2018 годах. Препринт статьи находится на рецензировании в журнале Physical Review Letters.

Стандартная модель, описывающая устройство нашего мира на микроуровне (уровне элементарных частиц), предполагает, что большинство частиц (адроны) состоит из кварков — заряженных фермионов, которые группируются в пары кварк-антикварк (мезоны) или три кварка (барионы). Знакомым всем примером барионов являются протон и нейтрон, состоящие из верхних (up) и нижних (down) кварков. Вместе с электроном они формируют атомы и всю видимую материю во Вселенной.

Помимо этих, самых легких барионов, существует и множество других состояний, отличающихся кварковым составом, массой, временем жизни и другими характеристиками. Таким семейством являются и Ξb– барионы («кси бэ минус барион»), состоящие из верхнего или нижнего, а также странного (strange) и прелестного (beauty) кварков. Эти частицы живут короткое время и не присутствуют в стабильной материи, окружающей нас, но могут быть получены в экспериментах по физике высоких энергий на Большом адронном коллайдере.

Внутри барионов кварки связаны между собой фундаментальным сильным взаимодействием. В зависимости от конкретной конфигурации кварков внутри бариона частицы с одинаковым кварковым составом могут иметь разные массы и квантовые числа за счет энергии спинового, радиального или орбитального возбуждения. Такие частицы называются резонансами. Один из подобных резонансов и был впервые обнаружен в нынешнем исследовании в распаде на “простой” Ξb– барион и два пиона.

В коллаборации CMS МФТИ представлен лабораторией физики высоких энергий, которой руководит Тагир Аушев, член-корреспондент РАН. Работа лаборатории тесно связана с образовательной программой «Фундаментальные взаимодействия и физика элементарных частиц» Физтех-школы физики и исследований им. Ландау МФТИ под многолетним руководством академика РАН Михаила Данилова. Интеграция науки и образования в Физтех-школе создает благоприятные условия для вовлечения студентов в серьезную науку уже на 4–5 курсе. Один из главных авторов открытия, сотрудник лаборатории физики высоких энергий и магистр образовательной программы Кирилл Иванов так комментирует результаты статьи: «Сильное взаимодействие отвечает за связь кварков внутри адронов и помогает предсказывать, как именно могут формироваться частицы. Обнаруженный нами новый прелестно-странный барион дает важный вклад в наше понимание сильного взаимодействия и поможет различным теоретическим моделям лучше рассчитывать свойства адронов, построить более точную спектроскопию их энергетических уровней».

«К этому результату мы шли почти два года, и поначалу было неочевидно, что на имеющейся статистике мы сможем эффективно восстановить и увидеть сигнал от нового бариона. Наша научная группа проделала большую работу по максимальному увеличению экспериментальной чувствительности. И как результат — новая частица обнаружена с большой статистической значимостью. Очень надеюсь, что впереди у нас много новых исследований в рамках эксперимента CMS», — объясняет Руслан Чистов, научный руководитель исследования, старший научный сотрудник лаборатории физики высоких энергий и доцент МФТИ.

Ознакомиться подробнее с деталями открытия можно в официальном пресс-релизе, опубликованном коллаборацией CMS на сайте ЦЕРН.

Физтех-школа физики и исследований им. Ландау МФТИ является активным участником экспериментов на Большом адронном коллайдере. Помимо CMS, недавно МФТИ официально вошел в коллаборацию ALICE. Кроме того, многие базовые организации Физтеха также являются членами всех четырех крупных коллабораций БАКа (ATLAS, CMS, ALICE и LHCb), что предоставляет студентам и сотрудникам МФТИ множество возможностей для исследования современной физики элементарных частиц на передовом фронте науки.

Информация и фото предоставлены пресс-службой МФТИ
Источник

Читал в одной книжке когда-то, что процесс открытия частиц бесконечный и бессмысленный..

И какой в этом смысл? Получить премии?

Не открыли, а увидели. Они были есть у будут. Не ученые, а частицы.

КарКарыч писал(а):

И какой в этом смысл? Получить премии?

А какой смысл в науке? В корыте всё равно полно хрючева.

vovih1 писал(а):

Тема практического значения открытия не раскрыта.

КарКарыч писал(а):

И какой в этом смысл? Получить премии?

vrillon писал(а):

Читал в одной книжке когда-то, что процесс открытия частиц бесконечный и бессмысленный..

1) Открытие атома привело к созданию АЭС.
2) Астрономические наблюдения привели к созданию GPS и WiFi.
3) Открытие генов и ДНК привело к созданию искусственного инсулина, интерферона, высокопродуктивных штаммов микроорганизмов для производства аминокислот, антибиотиков, ферментов, витаминов.

Фундаментальная наука обладает так называемой «отложенной пользой». Практическим применением законов, открытых в фундаментальной науке, занимается прикладная наука. Без этих открытий она бессильна. Поэтому фундаментальную науку нужно поддерживать и развивать. И хорошо, что в России это делают. Но хотелось бы больше.

Цитата:

состоящие из ... странного (strange) и прелестного (beauty) кварков

И это научные термины?!!!!!!!!!!!!!!

Цитата:

в составе международной коллаборации CMS

Видимо, слово "collab" вот так теперь переводится :смех:

Цитата:

прелестно-странный барион

Casablanka писал(а):

Фундаментальная наука обладает так называемой «отложенной пользой»

Поэтому смешно читать фразы вида "зачем это нужно".
Вероятно, некоторые и в 19 веке, и в 20 веке задавали те же вопросы, а потом, в старости, когда посмотрели по телевизору создание АЭС, вспомнили свои возмущения ^_^ Вспомнили со стыдом...

Maxim_um писал(а):

Цитата:

состоящие из ... странного (strange) и прелестного (beauty) кварков

И это научные термины?!!!!!!!!!!!!!!

Да, большинство членов клуба и ученых из статьи разделяет просто чудовищная, постоянно увеличивающаяся, социальная дистанция, в несколько тысячелетий эволюции - хорошо сказано! Некоторым вообще походу даже школьный курс физики знаком только тем, что был когда-то такой предмет... Население деградирует.

sirex777 писал(а):

социальная дистанция, в несколько тысячелетий эволюции.

Завидую учёным, по доброму. Интересным делом заняты.

Российские ученные уже прям как Британские.

Neksius89 писал(а):

Российские ученные уже прям как Британские.

В шести словах три ошибки.

Nik09692 писал(а):

В шести словах три ошибки

Школы на удалёнке, что вы хотите? "российские" через два "с" уже повод для гордости )

Этой элементарной частицей оказался мозг самих ученых.

Inbowich писал(а):

Походу, только российские учёные открывают новые элементарные частицы.
Остальные о них только мечтают.

Знаете, сколько российских ученых перечислено в ЦЕРН под сообщением об этим открытием? Чуть больше сотни.

А знаете, сколько всего ученых участвовало? Больше двух тысяч пофамильно и еще тысяч пять просто, от НИИ всего мира.

Больше всего - американцев. И там еще больше сотни стран, от Британии, до Кувейта и Шри-Ланки. У нас написали, что "российские ученые". В США, что "американские". И в каждой стране, во многих институтах есть люди, которые над этим работали.
А открыли все это - в ЦЕРН. В Швейцарии. Если бы не было коллайдера - мечтали бы и дальше. Все.