Vládnoucí Standardní model částicové fyziky zahrnuje šestici rozverných kvarků a jejich protějšky, antikvarky. Podle toho, co o nich víme, jsou kvarky jsou velice družné a nesnášejí izolaci. Vyskytují se ve složených částicích, zvaných hadrony. Dlouho jsme s jistotou znali jenom dvě skupiny dost odlišných hadronů. Tři kvarky dohromady tvoří baryon (například proton nebo neutron), jeden kvark a jeden antikvark zase mezon, jako je pion nebo kaon. V poslední době se ale ukazuje, že existují i exotičtější možnosti.
Na OSLU jsme se skoro přesně před rokem podivovali nad tetrakvarky. Týmy japonského experimentu Belle a čínského BES III nezávisle na sobě ohlásily částici Zc(3900), která se zřejmě skládá z půvabného (charm) kvarku, půvabného (charm) antikvarku, horního (up) kvarku a dolního (down) antikvarku. Po roce tu máme potvrzení existence další bizarní obludy částicové ZOO, dibaryonu, který by se měl skládat ze šesti kvarků libovolných vůní. Tyhle částice byly vlastně objeveny už v roce 2011, kdy je s heroickým úsilím vystopovalo více než 120 vědců z 8 zemí, v experimentech na urychlovači COSY (Cooler Synchrotron) centra Forschungszentrum Jülich. Pak ale ještě museli své výsledky potvrdit.
Průšvih byl v tom, že dotyčné experimenty nešlo zopakovat jinde. Přednost urychlovače COSY je ve spojení s univerzálním detektorem WASA, který do Jülichu přivezli v roce 2005 ze švédské Uppsaly. Právě spojení COSY a WASA dovoluje provádět velice přesná měření. Badatelům nezbylo nic jiného, než časem připravit nové experimenty na urychlovači COSY. A ty opět dopadly úspěšně.
Tým COSY potvrdil objev dibaryonu, který je, stejně jako tetrakvark, extrémně krátkověký. Není možné jej zachytit přímo, můžeme ale detekovat produkty jeho rozpadu. Badatelé ostřelovali protonový terč jádry těžkého vodíku (deuteria), tedy deuterony. Když ve srážkách protonů s deuterony vznikaly dibaryony, tak ovlivňovaly úhly drah částic, které se rozlétávaly od místa srážky do okolí. A to je možné změřit. Dibaryon má jinak velice jepičí život, existuje pouze 10 na mínus 23 sekundy a pak se rozpadne. Je to tak titěrný časový úsek, že za tu dobu světlo urazí vzdálenost odpovídající průměru jádra malého atomu. A světlo, to se nezakecá.
Ještě není úplně jasné, jestli šestice kvarků tvoří kompaktní objekt anebo jde spíše o hadronickou molekulu, tedy větší počet menších útvarů volněji spojených v jeden dibaryon. I kdyby ale platila druhá možnost, vazba mezi menšími útvary by byla mnohem silnější, než jaké jsou například vazby uvnitř atomového jádra. Časem bychom měli vědět víc. Vystopovaná částice zatím nese označení d*(2380) a není vyloučeno, že je jenom špičkou kvarkového ledovce. Mluvčí týmu COSY Heinz Clement z Univerzity v Tübingenu si pochvaluje, že potvrzení existence struktur ze šesti kvarků otevírá výhled na nové fyzikální fenomény.
Forschungszentrum Jülich. Kredit: THINK ING.
Literatura
Forschungszentrum Jülich News 23. 5. 2014, Physical Review Letters 112: 202301, Wikipedia (Quark, Dibaryon, Forschungszentrum Jülich).
.
Diskuze:
pro pana Viktoru
František Řeřicha,2014-06-19 18:41:20
Pane Viktora, ne. Na základě jednoduché dedukce zjistíte, že vesmír kráčí ve své vývojové posloupnosti „zrealizovaných“ materií, ( od V.Třesku ke dnešku ) tj. objektů od elementárních částic, přes atomy, pak molekuly, sloučeniny, … anorganická chemie, pak organická, dále živá biologie a končí to u DNA….tak, že vesmír v celém svém průběhu existence vždy když měl volit další postupový krok „stavby" stále složitějších hmotných struktur, že vždy měl na výběr několik možností.( někdy hodně možností někdy málo, viz podmínky v dané době a místě a čase..) Představíme-li si tu nesmírně složitou košatou vývojovou posloupnost „hotových výrobků" a…a domyslíme-li si, že u každého kroku výroby měl Vesmír více možností „v nabídce“ a nakonce z nějakého důvodu zvolil „tu-a-tu" možnost a šel dál…., tak ona vývojová posloupnost mohla být vždy trochu jiná,( mohla se odklánět ), vždy mohl vesmír zvolit jiný postupový krok. ( Vesmír zvolil 1200 druhů motýlů ale jen 3 druhy slonů ...atd., mohl to zvolit obráceně...) (( Dokonce si myslím, že až jednou dešifrujeme onu nejsložitější sloučeninu jako je DNA, a až se doberene na samý její počátek, že „tam“ uvidíme nejen ony rovnice chemických reakcí, H + O2 = H2O, ale i částicové interakce. DNA je možná ona „zápisová technika pro Teorii Všeho“. ))
Takže : Vesmír měl vždy při každém kroku vývoje „volbu z několika možností“. Jednu zvolil a šel dál. To znamená, že mohl možná v té „genetické chvíli“ vyrobit jinou kyselinu ( ty které máme ), kterou už nyní dodatečně zrealizovat nejde. Vesmír se nevrací k realizaci toho „co mohl a co už neudělal“. Pokud Vesmír sám nevyrobil lék proti srážlivosti krve ( nemám chuť pracně hledat v chemické literatuře jeho složitý vzorec ) nebo kyselinou duo-ftálovou, tak už ten Vesmír ten lék na srážlivost sám vyrábět nebude, i když nám dovolí abychom to udělali my. „Dovolí“ znamená, že stále existují takové mantinely pravidel ( fyzikálních, chemických, biologických … ) v té „hotové genetické posloupnosti“ hmotových struktur, že lze „dodatečně" do vesmíru vyrobit takový hmotový výrobek, který on – on Vesmír dodnes nevyrobil. A nevyrobí, jen my lidé.
Omlouvám se za kostrbaté vysvětlování.
pro pana Viktora
František Řeřicha,2014-06-18 13:57:44
Tomáš Viktora 18.06.2014 v 13:05
Pane Viktora, i já ( opakuji i já ! ) napíši, řeknu, téměř vždy totálně ničím nepodložené a nedokazatelné domněnky, názory, náměty, nápady, úvahy tad., tak jak to dělá statisíce lidí po celé dějiny vědy ..., ale nikdy bych je sám nenazýval "tvrzeními", já ne !! ( jen Vy ! ), já nikdy nic netvrdil !!!, což Vy asi nemůžete při své nátuře chápat. A ani nechcete. Já jsem spokojen už tehdy, když se nad mými nepřesnostmi a nedokonalostmi vyřčenými někdo zamyslí a přemýšlí ...a.. spokojen, že ho vyprovokuji k vylepšenému, jeho vlastního názoru. O to jde ! ( mě ! ). Vám zřejmě jde o napadání, nikoliv o vylepšení špatného návrhu-nápadu...svým lepším,.. Vám jde o to "kdákání". S penicilínem jsem šlápl vedle, ano, vím o tom, v tu chvíli mě nenapadl jiný lék, složitější, který by byl lidem známý a který by se hodil jako příklad toho, že ho ještě svou genezí vesmír sám nevyrobil ( směr úvahy byl moudrým lidem zřejmý ) . Gratuluji k přistižení při činu. Kupte si za to rohlík ?
Tomáš Viktora,2014-06-19 08:39:56
Prominte ja jsem Vas nenapadl, ale kdyz napisete dve sobe odporujici tvrzeni v jednom odstavci tak Vas na to slusne upozornim. Pokud urazkou myslite slovo "kdakani" tak si vsimnete, kdo ho pouzil prvni.
Ale zpet k tematu. Jednoduchou dedukci zjistite, ze dokazeme vyrobit pouze to co nam vesmir dovoli a kdyz to dovoli vyrobit u nas, je, pri jeho velikosti, defakto 100% sance, ze nekde v zakouti to vyrabi take at uz jakkoliv nepravdepodobnou syntezou. Osobne bych se vsadil ze v celem vesmiru je takovychto sloucenin mnohoradove vice, nez ktere sme dosud jako lidstvo dovedli vyrobit (objevit).
Nikdy nebudeme moci rict: "tohle jsme stvorili mi lide a nikde ve vesmiru to neexistuje"
simulace
Rudolf Svoboda,2014-06-17 12:31:02
Ja v tim vidim spise simulaci neceho co (spone teoreticky) existuje. Takze ne vyrobu neceho synteickeho ale rozbyti neceho naturalniho. Coz mi prijde ze se blizi k realnosti. Muzete rozbit hodne veci, ale dithiaden z toho nedostanem. Jinak v obcne rovine to tak asi bude. Byt se da zase polemizovat se statistikou. Vyloucit se to neda nicmene mira pravdepodobnosti je hodne daleko:-)
Pro Pavel A1
František Řeřicha,2014-06-17 08:01:20
Jistě, vesmír svou postupnou genezí "vyrobil" člověka. To bych nazýval "přirozená cesta". Ovšem ale vše co vyrobil už sám člověk svým intelektem bych nepovažoval za "genetický" výrobek. V Berlíně je databanka "umělých" chemických látek, je jich cca přes milion, a tyto vesmír sám geneticky nevyrobil. Nikde ve vesmíru. Já jsem o tom přesvědčen. Pokud vesmír sám "vyrábí" ve výbuších supernov ( čtvrté a páté generace výbuchů ) exotické částice, ta možné to je, ale mají-li životnost 10-30 sekundy, pak je nikdy detekovat nebudeme a "co" detekovat nelze to "neexistuje...lépe čečeno "o tom" nelze nic tvrdit. Pokud si vesmír - jak říkáte - sám vyrábí ZCELA JISTĚ, jak říkáte m n o h e m podivuhodnější potvory, pak do té doby dokud nebudou potvrzeny pozorováním, je to jen hypotetické kdákání. A rovněž nelze TVRDIT, že vše co se podaří v laboratoži, že vše se také podaří Vesmíru v supernovách. Máte-li námitku, že ve vesmíru létají protony o energiích "bilionkrát" větších ( čili doletí i do naší atmosféry ), tak proč my-lidé nezachycujeme produkty takových srážek v atmosféře, jako je dibaryon a jiné o nichž nemáme ani tušení ?
Nedokazatelnost
Xavier Vomáčka,2014-06-17 18:02:21
Nedokazatelnost přece neznamená neexistenci? To už by bylo moc silné kafe. Třeba v matematice existuje plno hypotéz, pro které existují důkazy o nemožnosti sestrojení důkazu, a přesto se v určité doméně považují za existující a platné (ale nedokazatelné). Takže i ve fyzice pokud mám mnoho nepřímých indicií, že něco existuje, tak to prostě existuje (i když přece jen jako nedokazatelná hypotéza). Bral bych to ve fyzice stejně jako v matematice: hypotézu považuji za platnou do té doby, než najdu protidůkaz. Takže pokud je potvrzeno vytvoření dibaryonů v laboratoři a nemáme protidůkaz, že totéž nemůže vzniknout někde ve vesmíru, musíme tvrdit, že to vzniká i ve vesmíru.
protimluv
Tomáš Viktora,2014-06-18 13:05:08
Pane Řeřicha Vy napíšete totálně ničím nedokazatelné a nepodložené tvrzení "... a tyto vesmír sám geneticky nevyrobil. Nikde ve vesmíru." a vzápětí napíšete "... pak do té doby dokud nebudou potvrzeny pozorováním, je to jen hypotetické kdákání"
Vy jste pozoroval celý vesmír a přinesl z tohoto výletu důkaz, že uvedené látky v něm nikde nejsou nebo se netvoří? Pokud ne a nedodáte k tomu důkaz, tak pouze hypoteticky kdákáte.
A to s tím penicilinem jste šlápl hodně vedle. Zkuste si to vyhledat na wiki než se ještě více ztrapníte.
dibaryon objeven ?
František Řeřicha,2014-06-16 19:03:23
Já osobně si myslím, že to není „objev“ to „nalezení“ Dibaryonu, ale že to je umělé „sestrojení-vyrobení“ takové exotické částice, a že neexistuje v přírodě, tj. ve vesmíru, že byl dibaryon "uměle vyroben" lidmi. Je to podobné jako ve vysokomolekulární chemii, kdy příroda sama nezná penicilin a další léky,( je jich půl milionu ). Neexistuje např. v přírodě Dithiaden, který má chemický vzorec C19H19NS2 - lék se sedativnímu účinky - ale je to lidmi vytvořená umělá látka. V přírodě neexistuje, vesmír jí dodnes sám nevyrobil. Dtto s tím dibaryonem : byl nikoliv objeven, ale uměle vyroben jako exot. Mohu se samozřejmě mýlit, ale doufám, že mám právo na omyl, na názor.
Objev či výroba
Vladimír Wagner,2014-06-16 19:11:03
Pokud přijmeme, že existence takových objektů produkovaných ve srážkách jader na urychlovači byla prokázána, tak se v přírodě produkovaly a produkují. Ale v daném případě byly připraveny uměle. Takže je to objev i výroba.
Vesmír si sám nevyrobil?
Pavel A1,2014-06-16 23:45:20
Podle vás člověk není součástí Vesmíru? Co vyrobí člověk je i produktem Vesmíru.
A co se týče těch dibaryonů - při výbuchu supernovy, srážkách neutronových hvězd nebo v akrečním disku velké černé díry si Vesmír sám vyrábí zcela jistě ještě mnohem podivuhodnější potvory a ani k tomu člověka nepotřebuje. Uvědomte si, že Vesmírem běžné létají protony o energiích biliónkrát větších, než co kdy dosáhl člověk. Jak to asi vypadá v místě jejich vzniku?
Jak je vlastně hranice pro to co ještě nazveme
Jenda Krynický,2014-06-16 17:10:32
částicí a co je jen pár kvarků shodou okolností zrovna prolétavajících kolem sebe? Pokud tahle "obluda" vydrží "pohromadě"asi tak stejně dlouho jako trvá světlu proletět úsek obdobné délky jako onen oběkt, dá se ještě vůbec hovořit o jednom objektu? A jak může být vazba mnohem silnější než uvnitř atomového jádra, když se ta mrcha okamžitě rozpadá?
Silná interakce - rezonance
Vladimír Wagner,2014-06-16 19:06:34
Řada klasických silně interagujících elementárních částic, které se označují jako hadrony (baryony i mezony), mají doby života v řádu 10^-23 s. Jsou to ty, které se rozpadají právě silnou interakcí. Označují se jako rezonance a opravdu jde o v tomto případě klasické hadrony (jako je třeba neutron, mezon pí ...). A i takto krátce žijící multikvarkové systémy ze čtyř či šesti kvarků by mohly být zase částicemi v podobném slova smyslu. A jsou opravdu drženy pohromadě silnou interakcí (zprostředkovaná výměnou gluonů), která je silnější než silná jaderná síla (která je zprostředkována právě mezony). S dobou jejich přeměny to nesouvisí, ta je dána tím, že silná jaderná síla zároveň může způsobit jejich přeměnu na systém v nižším energetickém stavu a uvolnění vazebné energie ve formě energie kinetické.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
