Hadrony egzotyczne

W tym artykule zbadamy fascynujący świat Hadrony egzotyczne, temat, który na przestrzeni dziejów przyciągnął uwagę niezliczonych osób. Od swoich początków do dzisiejszego znaczenia, Hadrony egzotyczne odegrał znaczącą rolę w różnych sferach życia. Poprzez szczegółową analizę zbadamy różne aspekty Hadrony egzotyczne, podkreślając jego wpływ na społeczeństwo, kulturę i naukę. Artykuł ten, patrząc retrospektywnie i perspektywicznie, stara się zapewnić wszechstronne zrozumienie Hadrony egzotyczne i jego wpływu na współczesny świat.

Hadrony egzotyczne – grupa hadronów, czyli cząstek oddziałujących silnie, które nie są mezonami złożonymi z pary kwark-antykwark, ani barionami złożonymi z trzech kwarków. W kilku eksperymentach prowadzonych na początku XXI wieku wychwycone zostały sygnały, które można przypisać istnieniu hadronów egzotycznych. Pierwszą cząstką tego rodzaju, której istnienie potwierdzono z wysokim poziomem prawdopodobieństwa, jest Z(4430), złożona z dwóch kwarków i dwóch antykwarków.

Mezony egzotyczne

Do tej grupy zaliczane są hadrony egzotyczne o liczbie barionowej równej zero. Należą do nich rezonanse mezonowe, takie jak tetrakwark Z(4430). Także hipotetyczne kule gluonowe (ang. glueball), pozbawione kwarków walencyjnych, charakteryzują się zerową liczbą barionową. Możliwe są również twory złożone z kilku kwarków i wzbudzonych gluonów.

Cząstka Z(4430)- została zarejestrowana po raz pierwszy w 2007 roku, w eksperymencie Belle w Japonii; wstępne analizy wyników spotkały się ze sceptycyzmem, a nawet krytyką ze strony części środowiska naukowego. W kilka lat później eksperyment BaBar, zlokalizowany w Stanford Linear Accelerator Center, przyniósł więcej danych, jednak ani nie potwierdzając, ani nie zaprzeczając wynikom Belle Collaboration. Ostateczny dowód istnienia cząstki przyniosły analizy dziesiątków tysięcy rozpadów mezonów w eksperymencie LHCb w laboratorium CERN, dokonane przez zespół prof. Tomasza Skwarnickiego.

Zc(3900), o której istnieniu doniesiono w 2013 roku, jest prawdopodobnie inną cząstką tego rodzaju.

Cząstka Y(4140) odkryta w Fermilabie w 2009 jest inną cząstką, która może należeć do tej klasy.

Bariony egzotyczne

Hadrony o niezerowej liczbie barionowej, posiadające inną liczbę kwarków (albo antykwarków) walencyjnych niż trzy, nazywane są barionami egzotycznymi. Pod względem składu mogą do nich przynależeć m.in. pentakwarki i dibariony.

W 2003 roku pojawiły się informacje o możliwym odkryciu pentakwarka Θ+. Bardziej precyzyjne dane zebrane w Jefferson Lab w 2004 roku nie potwierdziły jednak tego odkrycia. W 2014 roku Forschungszentrum Jülich uzyskało sygnał wskazujący na powstanie dibarionu d*, cząstki złożonej z sześciu kwarków, chociaż natura tego obiektu nie jest jasna - nie wiadomo czy jest to pojedyncza cząstka, czy też układ złożony z dwóch silnie oddziałujących hadronów.

W 2015 roku eksperyment LHCb wykazał z wysokim poziomem prawdopodobieństwa występowanie pentakwarków Pc, jako etapów pośrednich w rozpadach barionów pięknych.

Zobacz też

Przypisy

  1. a b Note on non-q qbar mesons. „Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics”. 33, 2006. Particle Data Group. 
  2. a b c Cian O'Luanaigh: LHCb confirms existence of exotic hadrons. CERN, 2014-04-09. . . (ang.).
  3. SU professors test boundaries of 'new physics' with discovery of 4-quark hadron. EurekAlert! . Uniwersytet Syracuse, 2014-04-10. . (ang.).
  4. Pauline Gagnon: Major harvest of four-leaf clover. Quantum Diaries, 2014-04-09. . (ang.).
  5. Devin Powell. Quark quartet opens fresh vista on matter. „Nature”. 498, s. 280–281, 2013-06-20. DOI: 10.1038/498280a. (ang.). 
  6. Anne Minard: New Particle Throws Monkeywrench in Particle Physics. Universe Today, 2009-03-18. . (ang.).
  7. Higher Precision Analysis Doesn't Yield Pentaquark. Jefferson Lab, 2005-06-01. .
  8. Exotic Particle Confirmed. COSY accelerator: quarks in six-packs. Forschungszentrum Jülich, 2014-05-23. . (ang. • niem.).
  9. CERN’s LHCb experiment reports observation of exotic pentaquark particles. CERN, 2015-07-14. .