Кажется, открыта новая частица
Согласно сообщениям агентств Reuter и Associated Press от 1 сентября, исследователи Брукхэйвенской национальной лаборатории - БНЛ (г. Аптон, штат Нью-Йорк, США) обнаружили признаки существования внутриатомной частицы нового вида - так называемого "экзотического мезона". Если это открытие подтвердится, то будет на новом уровне доказана справедливость современной физической теории глубинного строения вещества.
В соответствии с общепринятой теоретической Стандартной моделью, созданной около 30 лет назад, "базисными" частицами в микромире служат "кварки". Тройки кварков составляют считавшиеся ранее элементарными протоны и нейтроны (имеющие общее название "адроны"). Другие внутриатомные частицы, называющиеся мезонами, составлены из пар "кварк-антикварк" (см. "Наука и жизнь" № 8, 1994 г.). Кварки взаимодействуют между собой при помощи "посредников", так называемых глюонов, которые как бы склеивают кварки в адроны, не позволяя им разлетаться. Стандартная модель предсказывает возможность существования и частиц - глюболов, состоящих из одних глюонов, а также "гибридов", составленных из кварков и глюонов.
Экспериментальное обнаружение таких экзотических частиц помогло бы разобраться в теоретических сложностях уже давно сформулированной проблемы: почему кварки проявляют себя не в чистом виде, не индивидуально, а только в комбинациях. Но наблюдать всю эту кварковую и глюонную экзотику чрезвычайно сложно, так как даже на мощных ускорителях рождается она крайне редко, и время ее существования ничтожно мало.
Но вот объявлено, что в результате пятилетних исследований на ускорителе БНЛ найдены следы неуловимого "гибрида". Эксперимент, известный по международной классификации как "Е-852", заключался в бомбардировке жидководородной мишени пучком пи-мезонов с энергией около 18 ГэВ (миллиардов электрон-вольт). Вторичные частицы, рождающиеся в столкновениях, фиксировались с помощью спектрометра, а результаты измерений обрабатывались на ЭВМ по алгоритмам, нацеленным именно на выявление "экзотики". По сообщению группы исследователей, занятых в эксперименте, в 500 случаях из отобранных 40 тысяч событий есть указания на присутствие экзотического мезона, составленного из четырех кварков, а также, возможно, из комбинации двух кварков и глюона. Результаты эксперимента были оперативно опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Сходные исследования по поиску "экзотических" частиц давно ведутся и в Государственном научном центре "Институт физики высоких энергий" в подмосковном Протвино. Еще несколько лет назад физиками ИФВЭ были обнаружены экзотические по своим свойствам частицы, кандидаты в глюболы и гибриды. Доктор физико - математических наук профессор А. М. Зайцев, возглавляющий одно из исследовательских подразделений института, считает, что результат американских физиков, при всей его незаурядности, все же вторичен.
Протонный синхротрон У-70 (Протвино), запущенный 14 октября 1967 года, сегодня может прекратить работу из-за нехватки средств на научные исследования.
В аналогичных исследованиях, проведенных на отечественном ускорителе У-70 в начале 90-х годов на установке ВЕС ("вершинный спектрометр"), получены аналогичные признаки существования комбинации "кварк-антикварк-глюон". Эти данные были опубликованы в европейском журнале Physics Letters еще в 1993 году, они хорошо известны зарубежным физикам, тем более что в эксперименте Е-852 работали и наши исследователи.
Сообщение в Physical Review Letters фактически содержит ссылку на эту работу, так что для внимательного читателя вопроса о приоритете нет, да он и не поднимается. Хорошо, что отечественные данные подтверждены, но путь к настоящему открытию "гибрида" еще далеко не пройден, нужны более глубокие исследования и анализы. Более того, этот путь можно было пройти гораздо быстрее и успешнее, если бы продолжалась работа на нашем собственном ускорителе, располагающем более совершенной, чем у американцев, экспериментальной базой. Но сегодня у отечественной физики высоких энергий возможности далеко уже не те, что были, хотя наши интеллектуальные силы вполне конкурентоспособны и с успехом реализуются за рубежом.
В распоряжении российских исследователей по-прежнему остается один из лучших ускорителей мира - полуторакилометровый протонный синхротрон Института физики высоких энергий У-70 на энергию 70 Гэв с разветвленной экспериментальной базой. Но ускорителю 14 октября исполнилось уже 30 лет, и он требует модернизации ряда систем. Ускоритель нового поколения начали строить в 1983 году, подземный тоннель длиной 21 километр давно прорыт, оборудование на 70 процентов готово, но работы идут очень медленно (см. "Наука и жизнь" № 4, 1995 г.). Резко вздорожавшие тарифы на электроэнергию фактически убивают научную программу У-70. Из средств, отпущенных федеральным бюджетом на фундаментальные исследования в области физики высоких энергий, львиная доля достается распорядителям энергоресурсов, а собственно на науку идет лишь малая часть денег. И нет ничего удивительного в том, что приоритетные работы наших исследователей продолжаются лишь за рубежом.
Опубликовано: "Наука и жизнь” № 11, ноябрь 1997 г.