Jędną milionową milionowej części sekundy istniały dwie nowe cząstki elementarne zaobserwowane w podgenewskim CERN-ie.

Dostrzegli je fizycy pracujący w eksperymencie LHCb na Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC). Cząstki nalrżą do  rodziny tzw. barionów – relacjonuje dr hab. Marek Szczekowski z Narodowego Centrum Badań Jądrowych. (Przeczytaj o innym odkryciu fizyków z CERN).

– Bariony to cząstki składające się z trzech kwarków – mówi dr Szczekowski. I tłumaczy:

– Najbardziej znanym barionem jest proton tworzący jądro atomu wodoru. Ponieważ kwarki występują w sześciu rodzajach, to możliwe są również bariony złożone z innych, cięższych kwarków. Do takich należą dwie obserwowane cząstki, oznaczone jako Xi_b'- i Xi_b*-. Obie składają się z kwarków (dsb) dolnego (d), dziwnego (s) i pięknego (b). Dla porównania, proton (uud) to stan złożony z dwóch kwarków górnych (u) i jednego dolnego.

Stan energetycznie wzbudzony, oznaczony gwiazdką - Xi_b*-, ma ten sam skład kwarkowy co Xi_b'-, ale w innej konfiguracji energetycznej. Obecność cięższych kwarków s i b powoduje, że obserwowane cząstki są ponad sześciokrotnie cięższe od protonu. Do ich wytworzenia potrzebne są więc duże energie wiązek akceleratora LHC. Średni czas życia takiego dziwnego i pięknego barionu to jedna milionowa milionowej części sekundy (10 do -12 potęgi
sekundy). Zmierzone własności cząstek zgadzają się z przewidywaniami modelu kwarkowego.


Istnienie nowych cząstek przewidywały znane nam teorie, jednak dopiero teraz udało się je doświadczalnie potwierdzić. Odkrycie to jest kolejnym krokiem pozwalającym wyglądać poza Model Standardowy, a więc uznawaną dziś za niekompletną teorię tłumaczącą, z czego zbudowany jest wszechświat.

W eksperymencie LHCb uczestniczą grupy fizyków polskich z laboratoriów w Krakowie (Akademia Górniczo-Hutnicza i Instytut Fizyki Jądrowej PAN) oraz w Warszawie (Narodowe Centrum Badań Jądrowych). (Czy wiesz, że w CERN wymyślono stronę www?)