Автор: Атанас Кумбаров
Екип от учени от университета Джон Хопкинс откри две нови частици на под-атомно ниво – редки, но важни роднини на познатите ни протони и неутрони. Наречени „Сигма-съб-би” (Sigma-sub-b) частици, двете екзотични и невероятно бързо разпадащи се частици са като редки бижута,изкопани от цели планини данни.
Тези частици са членове на „барйонната” фамилия, наименувана след гръцката буква „барис”, която означава „тежък”. Барйоните съдържат потри кварка, които са фундаменталните градивни частици на материята.Най-простите барйони са протона и неутрона, които изграждат ядрата на атомите на обикновената материя. Новите членове на фамилията, обаче, са нестабилни и краткотрайни, но те ни помагат да разберем силите, които свързват кварките заедно в материя.
Съдържайки вторият най-тежък кварк b (от ”bottom” –дъно/дънен), новите частици са най-тежките барйони, които дори са по-тежки от цял хелиев атом, който съдържа два протона, но същевременно частиците са по-леки от литиев атом, в чието ядро има три протона.
Колко редки са Сигма-съб-би? Екипа е разгледал сто трилиона сблъсъка между протони и анти протони в Теватрон (Фермилаб) – най-мощният ускорител на планетата – и е открил само 240 Сигма-съб-би кандидати.Това се дължи на факта, че новите частици живеят само за части от секундата.
Малко по малко учените придобиват представа как кварките изграждат материята и как сили на податомно ниво свързват кварките. Това откритие, което е било предречено по-рано, помага за запълването натака наречената „периодична таблица на барйоните”.
(щракнете изображението, за да го уголемете)
Има шест различни вида кварки: up (горен), down (долен), strange(странен), charm (чаровен), bottom (дънен) и top (върхов), които биват означавани с буквите u, d, s, c, b и t.Едната, от двете новооткрити частици, се състои от два горни и един дънен кварк (u-u-b) , а другата от два долни и един дънен кварк (d-d-b) . За разлика протоните са u-u-d, докато неутроните са d-d-u.
Ускорителят Теватрон помогна на учените да пресъздадат условията от ранния период на Вселената, възпроизвеждайки екзотичната материя, която е съществувала малко след Големия взрив. Докато материята около нас е изградена само от горни и долни кварки, екзотичната материя се състои от всякакви кварки.
Теватрон се намира в националната лаборатория Ферми, позната още като Фермилаб. Теватрон ускорява протони и анти протони до скорост близка до тази на светлината и ги кара да се сблъскват. При сблъсъка енергията се трансформира в материя, както предрича небезизвестното уравнение на Айнщайн E=m c2.Случаите на произвеждане на дънни кварки, при които те се трансформират в Сигма-съб-би са изключително малки според законите на квантовата физика, но учените са успели да ги засекат благодарение на големия брой сблъсъци, които може да възпроизведе Теватрон.