Student World

V Japonsku byla identifikována další nová subatomární částice. Fyzikové ji označili jako „tajemný mezon“. Po pentakvarku, objeveném před necelým půl rokem, se jedná o další částici, která nezapadá do Standardního modelu elementárních částic a jejich interakcí. Rýsuje se před námi nový předěl ve fyzice?

Nová částice byla zachycena mezinárodním týmem vědců výzkumné organizace KEK, kteří experimentují na vysokoenergetickém urychlovači v japonské Tsukubě. Částice byla označena jako X (3872) a její existence je v rozporu se všemi současnými schématy elementárních částic. Teoretikové se vyjádřili by mohlo jít o nový druh mezonu, složeného ze čtyř kvarků. Obdobný mezon, označený Ds(2317), byl identifikován v první polovině roku a naznačil trhliny v dosavadním Standardním modelu elementárních částic, jak jsme na ScienceWorldu informovali (Mezon Ds dělá fyzikům těžkou hlavu http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/ID/B3B4DC2A98A3F234C1256D1A006F9793 . Část z teoretiků po zprávě z Japonska sice krátce zapochybovala o správnosti měření, ale jejich pochyby byly rozptýleny, když existenci „tajemného mezonu“ potvrdil i americký Fermilab.

Jde ale vůbec o mezon? To dosud není jisté. Mezony byly donedávna chápány jako částice složené ze dvou kvarků, přesněji řečeno s páru kvark a antikvark, spojených silnou jadernou silou. Tajemná částice se objevila v oblaku známých mezonů (tzv. B-mezonů složených z „beauty“ kvarků) při srážce elektronu a pozitronu. Trvání její existence, stejně jako v případě pentakvarku či nedávno rovněž zachyceném Ds mezonu, se počítá na mizivý zlomek sekundy (méně než jedna triliardtina sekundy). X se totiž okamžitě rozpadá, přičemž vznikají stabilnější částice, J-pí a dva pí-mezony.

Jedná se tedy o další zpochybnění Standardního modelu elementárních částic? Podle všeho ano. Ukazuje se totiž, že naše znalosti z oblasti mikrosvěta nejsou zdaleka takové, abychom je mohli uzavřít do nezpochybnitelných tabulek a grafů. Navíc hmota nové částice (3872 MeV), odpovídající zhruba hmotě jednoho atomu hélia, je vyšší než případné teoretické výpočty, jež by brali v potaz naše dosavadní znalosti o kvarcích. Ne že by se fyzika elementárních částic dostala do slepé uličky, ale vše nasvědčuje, že v důsledku objevů v tomto roce ji čekají změny, které bychom mohli sotva označit jen jako kosmetické úpravy. Část teoretiků se dokonce vyslovila, že bude modifikován model silných jaderných sil. Alternativou tohoto extrémního řešení je teorie, která na základě silných jaderných interakcí vysvětlí nový projev chování kvarků, které se zřejmě mohou vázat i ve vyšších strukturách, než dosud fyzika předpokládala. To by odpovídalo předpokladu, že tajemný mezon X je složený z páru kvarků a páru antikvarků. Na potvrzení těchto spekulací si ale budeme muset počkat.

Více informací:

KEKB Homepage (in English)
http://www-kekb.kek.jp

Belle Homepage (in English)
http://belle.kek.jp

Interactions – Particle Physics News and Resourses
http://www.interactions.org

autor Jan Kapoun