Измерение взаимодействия между протонами и двумя типами гиперонов

N+1Наука

На БАК измерили сильное взаимодействие между протонами и редкими гиперонами

Никита Козырев

Alice Cern, 2020

Данные эксперимента ALICE на Большом адронном коллайдере по протон-протонным столкновениям использовали для измерения сильного взаимодействия между протонами и двумя типами гиперонов — частиц из трех кварков, один из которых является странным. Новые наблюдения превзошли предыдущие исследования по точности и диапазону наблюдения, а в будущем использованный метод позволит лучше изучить сильное взаимодействие короткоживущих адронов. Это может помочь физикам не только в поиске связанных состояний экзотических частиц, но и в понимании структуры нейтронных звезд. Статья опубликована в журнале Nature.

Почти вся видимая материя во Вселенной состоит из нуклонов (протонов и нейтронов), которые, в свою очередь, являются барионами — частицами из трех кварков. Кварки в таких структурах связывает сильное взаимодействие, которое реализуется посредством обмена глюонами — бозонами-переносчиками сильного взаимодействия. Это же взаимодействие приводит к возникновению остаточной силы, которая связывает друг с другом и сами нуклоны: таким образом образуется дейтрон (связанное состояние нейтрона и протона) и все остальные атомные ядра. Сильное нуклон-нуклонное взаимодействие можно изучать в экспериментах по рассеянию нуклонов друг на друге, а для теоретического описания подобных явлений существует квантовая хромодинамика.

Сильное взаимодействие друг между другом могут испытывать не только нуклоны, но и другие барионы, к примеру, гипероны — частицы из трех кварков, один из которых должен быть странным. Хоть гипероны по своей структуре и очень похожи на повсеместно встречающиеся протоны и нейтроны, время их жизни не превышает наносекунду (хоть это и достаточно долго для микромира), а их масса существенно больше, чем у нуклонов, за счет наличия в их составе тяжелого s-кварка. Последняя особенность на руку теоретикам: существующие теоретические предсказания взаимодействия гиперонов с нуклонами и друг с другом на основе квантовой хромодинамики обладают малыми погрешностями, так как подобные решения оказываются более стабильными для кварков с большей массой.

Экспериментально сильное взаимодействие между гиперонами и нуклонами в основном изучалось в экспериментах с их связанными состояниями, ведь время жизни и частота рождения этих экзотических частиц затрудняет эксперименты по изучению рассеяния гиперонов на нуклонах и друг на друге. Однако в последние годы с развитием фемтоскопии стали возможны эксперименты, в которых взаимодействие нуклонов и гиперонов изучают в столкновениях релятивистских частиц (ядер или протонов). В этом случае взаимодействие пары частиц, рождающихся в области столкновения, изучают по корреляционным функциям сечений вылета

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Покорение Луны: как астронавтам удалось то, чего не смогла самая совершенная на тот момент техника Покорение Луны: как астронавтам удалось то, чего не смогла самая совершенная на тот момент техника

Почему в космической гонке 1960-х победить помогла не автоматика

Esquire
Отрывок из книги Александра Абалова и Владислава Иноземцева «Бесконечная империя» Отрывок из книги Александра Абалова и Владислава Иноземцева «Бесконечная империя»

Отрывок из книги «Бесконечная империя: Россия в поисках себя»

СНОБ
«Письмо, которое не будет отправлено»: дочь Легкоступовой обратилась к певице «Письмо, которое не будет отправлено»: дочь Легкоступовой обратилась к певице

Анэтта Бриль написала трогательное письмо маме, певице Валентине Легкоступовой

Cosmopolitan
Как работают «умные» технологичные протезы. Интервью с ортопедом Как работают «умные» технологичные протезы. Интервью с ортопедом

Ортопед рассказывает о современных протезах

РБК
Полюбили чужих детей как родных: самые заботливые звездные отчимы Полюбили чужих детей как родных: самые заботливые звездные отчимы

Мы вспомнили знаменитых отчимов, которые воспитали пасынков и падчериц

Cosmopolitan
Манипулятор-вьюнок с оптоволокном измерил свою деформацию и размер предметов Манипулятор-вьюнок с оптоволокном измерил свою деформацию и размер предметов

Инженеры создали мягкий актуатор, способный изгибаться и захватывать предметы

N+1
У берегов Пуэрто-Рико обнаружили новый вид глубоководных гребневиков У берегов Пуэрто-Рико обнаружили новый вид глубоководных гребневиков

На глубине около 3900 метров обнаружен новый вид гребневиков

N+1
7 смертных грехов как основа счастливой жизни 7 смертных грехов как основа счастливой жизни

Пороки, которые мы выбираем: гнев, гордыня, праздность, алчность, сладострастие

Maxim
Идеальный джентльмен: что носил на экране и в жизни Хамфри Богарт — лучший актер в истории американского кино Идеальный джентльмен: что носил на экране и в жизни Хамфри Богарт — лучший актер в истории американского кино

Образы Хамфри Богарта можно считать энциклопедией мужской моды 1930-1950-х годов

Esquire
Рентгеновские снимки Ника Визи: автобусы и трактора в рентгене Рентгеновские снимки Ника Визи: автобусы и трактора в рентгене

Фотограф Ник Визи превратил рентгеновские снимки в искусство

Популярная механика
Как расшифровали шифр серийного убийцы Зодиака Как расшифровали шифр серийного убийцы Зодиака

Какие приемы использовал Зодиак в этом необычном коде, и как он был «взломан»

Популярная механика
«Душа» – это один из лучших мульфильмов Pixar «Душа» – это один из лучших мульфильмов Pixar

Почему вы обязательно должны посмотреть мультфильм «Душа»

GQ
Ноги в порядке: 6 необходимых средств для ухода за стопами Ноги в порядке: 6 необходимых средств для ухода за стопами

Как поддерживать красоту и здоровье ног

Psychologies
Возвращение Возвращение

Квартира в центре Санкт-Петербурга с атмосферой семейного быта прошлых веков

SALON-Interior
Конец мифа о красоте: Екатерина Попова о том, что мы устали страдать ради нее Конец мифа о красоте: Екатерина Попова о том, что мы устали страдать ради нее

В современном мире красавицами не рождаются, а становятся: но нужно ли это?

Cosmopolitan
Канадский смокинг, банты и узоры: стиль Джона Малковича в ключевых деталях Канадский смокинг, банты и узоры: стиль Джона Малковича в ключевых деталях

Джон Малкович одевается необычно и местами экстравагантно

Esquire
Рок и Марти Рок и Марти

Почему мы все еще смотрим и за что любим «Назад в будущее»

Weekend
Кому удалось воскресить старые автомобильные бренды, а кто – облажался Кому удалось воскресить старые автомобильные бренды, а кто – облажался

Зачем Renault возрождают Alpine и почему с рынка исчезли автомобили Bugatti

GQ
Гипноз: как это работает и почему не стоит бояться? Гипноз: как это работает и почему не стоит бояться?

Сейчас ты узнаешь, что такое гипноз с научной точки зрения

Cosmopolitan
Страшные тайны королевских браков: измены, внебрачные дети и скандальный развод Страшные тайны королевских браков: измены, внебрачные дети и скандальный развод

Королевский брак может казаться сказкой, но за ним кроются ограничения

Cosmopolitan
Как не попасться на уловки мошенников в digital-эпоху Как не попасться на уловки мошенников в digital-эпоху

Три правила, которые помогут распознать мошенническую схему в интернете

СНОБ
Полезные привычки, которые изменят вашу жизнь. Адвент-календарь Esquire Полезные привычки, которые изменят вашу жизнь. Адвент-календарь Esquire

Адвент-календарь полезных привычек, которые совсем несложно освоить

Esquire
Как девелопер «Самолет» помогает миллиардерам и крупнейшим землевладельцам России зарабатывать деньги Как девелопер «Самолет» помогает миллиардерам и крупнейшим землевладельцам России зарабатывать деньги

Девелопер «Самолет» смог найти общий язык с главными российскими лендлордами

Forbes
Театр одной актрисы: ситуации, в которых ты всегда притворяешься Театр одной актрисы: ситуации, в которых ты всегда притворяешься

Ситуации, в которых ты никогда не говоришь правду

Cosmopolitan
33 несчастья: как быть, если с тобой все время случаются мелкие неприятности? 33 несчастья: как быть, если с тобой все время случаются мелкие неприятности?

Понимание того, везет тебе или не везет, зависит только от угла зрения

Cosmopolitan
Все сбудется Все сбудется

Чего только не делают люди, чтобы исполнилось их желание

Лиза
Джордж Клуни смотрится жутко привлекательно и выразительно в фильме «Полночное небо» Джордж Клуни смотрится жутко привлекательно и выразительно в фильме «Полночное небо»

Джорджу Клуни абсолютно нечего делать в космосе

GQ
Геологи предложили новую теорию формирования ледяных щитов Земли Геологи предложили новую теорию формирования ледяных щитов Земли

Движение тектонических плит резко замедлилось, что привело к изменению климата

Популярная механика
«Зеленые» без политики «Зеленые» без политики

Трансфер технологий даже при существующих санкционных ограничениях

РБК
Сергей Брилев: Разведка. «Иван» наоборот. Отрывок из книги Сергей Брилев: Разведка. «Иван» наоборот. Отрывок из книги

Глава из книги Сергея Брилева об агентах-«ледорубах», работавших в тылу нацистов

СНОБ
Открыть в приложении