Les scientifiques ont déclaré la réalité des tétraquarques exotiques.
Deux groupes indépendants de physiciens ont découvert de différentes manières de nouvelles particules élémentaires exotiques - les tétraquarks «au bout d'une plume». Les scientifiques en sont venus à la conclusion qu'ils peuvent exister sur une base stable, bien que seules des particules avec pas plus de trois quarks soient connues dans la nature qui nous entoure. Potentiellement, les tétraquarks peuvent présenter des propriétés qui n'ont pas encore été démontrées par des particules élémentaires «ordinaires» auparavant connues de la science. Des articles connexes sont publiés dans Physical Review Letters.
Tous les corps que nous observons sont composés de hadrons - des particules élémentaires soumises à une forte interaction nucléaire, qui maintient ensemble les particules dont nous sommes nous-mêmes composés. La sous-classe la plus connue des hadrons est celle des baryons, à savoir les protons et les neutrons, dont les noyaux de tous les atomes sont composés (et toutes les molécules, planètes, étoiles et êtres vivants sont constitués d'atomes).
Les baryons qui nous sont familiers sont constitués de trois quarks [qqq], des particules spéciales avec une charge électrique fractionnaire (2/3 ou -1/3) et n'existent pas sous une forme libre, mais uniquement dans la composition de baryons. Cependant, les calculs des théoriciens ont montré il y a longtemps que rien n'empêche les tétraquarks d'exister, par exemple sous forme de particules dans lesquelles il y a trois quarks et un antiquark [qqq¯q¯]. Le fait qu'ils n'aient pas encore été trouvés dans la nature a été attribué à l'extrême instabilité de ces tétraquarks. On a supposé que leur masse était si grande qu'ils se désintégraient rapidement par une forte interaction, contrairement aux hadrons ordinaires (les mêmes baryons), se désintégrant par une faible interaction nucléaire, et existaient donc beaucoup plus longtemps.
Les auteurs des deux nouveaux travaux ont effectué des calculs de la stabilité de l'existence de particules constituées de quatre quarks, dans lesquelles il y a deux quarks et deux antiquarks. Cette approche diffère des modèles précédemment supposés, où il y avait trois quarks et un antiquark dans un tétraquark (une particule en tout semblable à un quark, mais avec une charge opposée). Ils ont réussi à découvrir que sa masse est de 10 389 MeV / s2 (mégaélectronvolt à la vitesse de la lumière au carré - en physique des particules élémentaires, au lieu de la masse, conformément à Einstein's E = mc2, son équivalent énergétique est utilisé). C'est sensiblement moins que la combinaison la plus légère de baryons et de mésons avec des caractéristiques correspondantes. D'où il suit qu'un tel tétraquark-hadron sera aussi stable que les baryons typiques qui nous entourent.
De nouveaux calculs montrent que les particules de quatre quarks doivent exister suffisamment longtemps pour être détectées expérimentalement. La question se pose, pourquoi cela ne se produit-il pas dans la pratique? Les réponses possibles à cette question incluent la courte durée de vie des particules de tétraquark. Cependant, s'ils sont obtenus en laboratoire, il est tout à fait possible d'étudier leurs propriétés, qui devraient différer sensiblement de celles des particules ordinaires à trois et deux quarks.
IVAN ORTEGA
