Новый способ получения кварков доказан экспериментально

Изучение кварков (фундаментальная частица Стандартной модели) – сложный и кропотливый процесс, для которого необходимо использовать специальное оборудование. Это связано с тем, что кварки в природе не существуют в свободном состоянии, а отделять их от материи ученым приходится искусственным методом. Процесс извлечения происходит в огромных ускорителях элементарных частиц. В них частицы вещества разгоняются до больших скоростей, близких к скорости света, и сталкиваются, образуя базовые частицы и выделяя при этом энергию. Именно в таких условиях появляются кварки. Это событие случается довольно редко: один раз за несколько миллионов столкновений.

До открытия, сделанного физиками на базе Национальной лаборатории имени Ферми с помощью ускорителя Tevatron, экспериментально доказано было только два способа получения кварков. Первый способ был продемонстрирован учеными в 1995 году, второй – в 2008. Первый из них основан на силах сильных взаимодействий и состоит в том, что на огромных скоростях сталкиваются протон и антипротон.

Но Стандартная модель предусматривает возможность существования третьего способа, использующего силы слабых взаимодействий. Исследование, позволившее доказать его эффективность, продлилось около 20 лет. В его процессе было совершено примерно 500 триллионов столкновений частиц, а анализ полученных данных занял у специалистов 3 года после закрытия ускорителя Tevatron.

По словам Дмитрия Денисова, физика из лаборатории Ферми, это явление из-за своей редкости очень интересно для изучения. Также ученый подчеркнул важность того, что для получения кварков могут использоваться обе фундаментальные силы: сильная и слабая. Экспериментально доказательство нового метода получения кварков не только имеет большое значение для фундаментальной физики, подтверждая Стандартную модель, но и может впоследствии стать основой для разработки альтернативных способов извлечения энергии и других более практичных вещей.