Американские физики-теоретики («Коллаборация χQCD») впервые рассчитали вклад глюонов в суммарный спин протона. По данным ученых он составляет примерно половину абсолютной величины. Ранее экспериментальные методы показали, что вклад кварковсоответствует примерно трети абсолютной величины протонного спина. Детали того, из чего складывается спин протона, до сих пор не известны, уточнить их помогут новые поколения электрон-ионных коллайдеров. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко нем сообщает Physics.

Согласно современным представлениям, протоны — сложные составные частицы. Они состоят из тройки валентных кварков, двух верхних и одного нижнего. Эти кварки связаны между собой глюонным полем — интересно, что именно его энергия составляет порядка 99 процентов массы покоя протона. Если смотреть на протон в системе отсчета, в которой он движется с околосветовой скоростью (например, с точки зрения детектора Большого адронного коллайдера), окажется, что внутри протона рождаются в больших количествах виртуальные пары кварк-антикварк, причем общее количество кварков в протоне зависит от системы отсчета. Помимо легких верхних и нижних кварков могут рождаться и их виртуальные тяжелые «собратья» — очарованные или странные кварки. В дополнение к этому, море кварков протона окружено диффузным облаком пионов — простейших мезонов, состоящих из легких кварка и антикварка.

Возникает вопрос о том, как спин поделен между всеми компонентами этой системы. Долгое время считалось, что он полностью определяется валентными кварками. Кварки — фермионные частицы, поэтому их спины равны 1/2. Суммирование спинов происходит с учетом их направлений. В 1989 году физики в CERN установили, что вклад кварков в суммарный спин протона составляет примерно треть, причем определяется целиком валентными кварками. Вклад моря виртуальных пар кварк-антикварк близок к нулю. За последние 30 лет ученым не удалось выяснить вклад остальных компонентов. Более того, существует спор между физиками, касающийся того, что из себя представляют эти другие компоненты.

#физика #элементарные_частицы #ядерная_физика #ядерка
https://telegra.ph/Fiziki-vpervye-rasschitali-vklad-glyuonov-v-protonnyj-spin-03-14

Первый день проходящей сейчас конференции EPS HEP 2017 принес и первое открытие. Коллаборация LHCb, работающая на Большом адронном коллайдере и изучающая свойства тяжелых адронов, сообщила о первом достоверном наблюдении бариона, в состав которого входят сразу два очарованных кварка — частицы Ξ++ccΞcc++ . Одновременно с этим докладом, в архиве препринтов появилась полновесная статья коллаборации arXiv:1707.01621. Краткий рассказ об открытии можно найти на сайте коллаборации и в пресс-релизе ЦЕРНа.

Новая частица — барион с кварковым составом [ccu], и он полностью вписывается в стандартную кварковую диаграмму (см. рис. 4 на странице Классификация адронов). В существовании этого бариона, — равно как и его собратьев из дважды-очарованного семейства частиц, — никто не сомневался. Более того, начиная с конца 90-х, несколько групп теоретиков провели в рамках различных моделей детальные расчеты масс и времени жизни дважды-очарованных барионов (подробное введение в эту тему можно найти в обзоре В. В. Киселев, А. К. Лиходед, 2002. Барионы с двумя тяжелыми кварками). Массы получались в районе 3500–3700 МэВ, а время жизни — в районе нескольких сотен фемтосекунд.

#физика #элементарные_частицы #БАК
https://elementy.ru/novosti_nauki/433056/Otkryt_pervyy_dvazhdy_ocharovannyy_barion