В чем заключается эффект «невылетания» тяжелых кварков? Какие результаты дает наблюдение кварков и барионов? Как был технически реализован эксперимент LHCb? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Анатолий Лиходед.

Тяжелые кварки очень интересны, помимо CP — изучения эффектов нарушения комбинированной четности, еще и в другом аспекте. Дело все в том, что мы знаем, что кварки в реальной жизни ненаблюдаемы. Это называется «конфайнмент», «невылетание». Если вы пытаетесь фотоном, например, ударить по кварку и выбить его, он полетит, но, когда он будет вылетать, потенциал будет увеличиваться, и у вас произойдет разрыв струны, у вас снова родится пузырь, мезон. На самом деле мы, занимаясь физикой высоких энергий, изучаем не кварки как таковые, а изучаем пузыри, адронные шарики размером с ферми, которые вылетают из области взаимодействия. Но на малом расстоянии, в самой области взаимодействия, в этой каше, рождаются, конечно, кварки.

Одно время была идея, что мы будем мерить все более и более высокие возбуждения обычных адронов, вот этих пузырей. Но особо интересно это делать с помощью тяжелых кварков. Почему? Потому что они очень напоминают технологию меченых атомов. Такой технологией в медицине пользуются, добавляют атомы, которые радиоактивные, которые вы регистрируете, их мало. То же самое с тяжелыми кварками. Рождается их мало по отношению к обычным, легким кваркам, и за их судьбой можно следить. То есть вы можете смотреть, как он обрастает этими дополнительными кварками, как он превращается в адрон. Сами тяжелые кварки еще интересны другим: сюрприз, которые преподнесли тяжелые кварки, — это полное повторение атома водорода.

Рекомендуем по этой теме:
5016
CP-нарушение в тяжелых кварках
Где-то с 2010 года началось интенсивное исследование частиц, которых до сих пор видели очень редко. Это частицы, которые составлены из кварков разного аромата: b и анти-c. Это интересная проблема, потому что там, в этой частице, распадается либо тот, либо другой кварк. До сих пор в пузырях, о которых я говорил, где находился тяжелый кварк, распадался только этот тяжелый кварк. Распадом, скажем, s-кварка можно было пренебречь. А в этой системе распадаются и те и другие. Еще потрясающе интересная вещь, которую до сих пор еще не наблюдали, — это барионы. То есть аналоги протона, в которых два легких кварка или три легких кварка заменены тяжелыми. Вот эти системы мы до сих пор еще не наблюдаем.