Vlastnosti antiprotonu předpověděli teoretici již v době objevu pozitronu. K detekci této částice však bylo nutné mít urychlené protony s energiemi většími než 6 GeV. Takový urychlovač byl speciálně postaven a experimenty začaly detekovat antiproton a antineutron. V roce 1955 se O. Chamberlainovi, E. Segreovi, C. Wigandovi a T. Ypsilantisovi podařilo získat a identifikovat antiprotony vzniklé při reakci
Antineutron byl objeven v roce 1956. Padesátá léta skončila objevem antihyperonů.
Nyní téměř nikdo nepochybuje o tom, že každá částice má „dvojku“ – antičástici. Antičástice mají řadu vlastností, které mají stejné číselné hodnoty jako částice a některé vlastnosti s opačným znaménkem. Takže částice a antičástice mají stejné hmotnosti, spiny, isospiny a doby života; opačné znaménka elektrických nábojů, magnetických momentů, baryonových a leptonových nábojů, projekce izospinu, parity atd. Rozpadové vzorce částic a antičástic – náboj-konjugát, např.
Pro skutečně neutrální částice (γ, π 0, η 0) jsou částice a antičástice totožné.
Nejsložitější formou antihmoty, získanou a identifikovanou v laboratoři, jsou antinuklea tritia a helia. Tyto experimenty byly provedeny na urychlovači Serpukhov v letech 1970-74. V roce 1998 byly získány první atomy antivodíku.
Podivné částice
Během 10 let po objevu pionu v roce 1947 se tabulka elementárních částic začala rychle rozšiřovat o nové elementární částice v důsledku studia kosmického záření a experimentů na nově vybudovaných vysokoenergetických urychlovačích. Během této doby jich bylo objeveno přes 30. První z objevených částic byly K-mezony neboli kaony, částice o hmotnosti ~500 MeV. Poté byly objeveny těžké částice Λ a Σ. Byla objevena zvláštní vlastnost nově objevených částic – zrodily se v párech, ačkoliv nebyly částicí a antičásticí. Byl zde jiný vzorec. Například, když se srazí dva protony, reakce je možná
ve kterém se rodí dvě podivné částice – částice a K + -mezon. Výsledné „podivné“ částice se pak rozpadly na leptony, nukleony a piony
Druhým rysem chování podivných částic je jejich dlouhá životnost. V důsledku rozpadu Λ vznikají silně interagující částice p a π − nebo n a π 0. Proto se zdálo, že životnost podivných částic by měla být ~10 -22 -10 -23 sec. Ve skutečnosti je jejich životnost ~10 -10 sekund, typická pro slabou interakci. Aby vysvětlili toto chování podivných částic, M. Gell-Mann a K. Nishijima navrhli, že podivná částice je nositelem dalšího nového kvantového čísla, které se nazývalo podivnost. Podivnost je zachována v silných interakcích, ale ne ve slabých interakcích. To umožnilo okamžitě vysvětlit párovou produkci podivných částic při silné interakční reakci a dlouhou životnost v důsledku rozpadu, ke kterému dochází v důsledku slabé interakce.
Mezi nově objevenými podivnými částicemi byly částice s klidovou hmotností větší než klidová hmotnost nukleonu. Tyto částice se nazývaly hyperony. Patří sem Λ, Σ 0, Σ +, Σ -, Ξ 0, Ξ -, Ω -.
Rezonance
Na počátku šedesátých let byla objevena další třída elementárních částic, které se nazývaly rezonance nebo rezonanční částice. Jejich životnost je asi 10-22 sekund. První nukleonovou rezonanci objevil E. Fermi v roce 1952 při rozptylových reakcích π-mezonů na nukleonech, nazývala se Δ-izobara. Rezonance se začaly aktivně studovat a objevovat s rozvojem technologie vodíkových bublinových komor, ve kterých bylo možné pozorovat produkty rozpadu rezonancí.
Δ 0 → p + π — , Δ ++ → p + π + .
Poprvé se mezi elementárními částicemi objevila částice s nábojem +2.
Zákony zachování a symetrie
Zákony zachování hrály důležitou roli v pochopení mechanismů interakce elementárních částic, jejich vzniku a rozpadu. Zákony zachování definují pravidla výběru, podle kterých v určitých typech interakcí nemohou probíhat procesy s částicemi vedoucí k porušení zákonů zachování. Kromě zákonů zachování působících v makrokosmu byly ve fyzice mikrokosmu objeveny nové zákony zachování, které umožňují vysvětlit pozorované experimentální vzorce.
Zákony zachování jsou výsledkem zobecnění experimentálních pozorování. Některé z nich byly objeveny v důsledku toho, že reakce nebo rozpady povolené všemi dříve známými zákony ochrany nebyly dodrženy nebo byly značně potlačeny. Tak byly objeveny zákony zachování baryonu, leptonových nábojů, podivnosti, kouzla atd.
Bylo zjištěno, že každý zákon zachování je spojen s nějakou symetrií ve světě kolem nás (Noetherův teorém). Zákony zachování energie a hybnosti jsou tedy spojeny s homogenitou času a prostoru. Zákon zachování momentu hybnosti je spojen se symetrií prostoru vzhledem k rotaci. Zákony zachování nábojů jsou spojeny se symetrií fyzikálních zákonů týkajících se speciálních transformací, které popisují částice.
Slabé interakce narušují symetrie
Kvarky jsou částice, které tvoří hadrony.
V polovině šedesátých let počet objevených silně interagujících elementárních částic – hadronů – přesáhl 100. Bylo jisté, že pozorované částice neodrážejí konečnou elementární úroveň hmoty.
V roce 1964 nezávisle na sobě M. Gell-Mann a D. Zweig navrhli model kvarků – částic, které by mohly tvořit hadrony. Vznik takového modelu byl zcela přirozený. Experimenty s rozptylem elektronů na nukleonech ukázaly, že neutron a proton mají na rozdíl od elektronu složitou strukturu. Proto se hypotéza o nových fundamentálních částicích, z nichž lze hadrony postavit, zdála docela pravděpodobná. Aby bylo možné vysvětlit pozorované vlastnosti hadronů, bylo třeba kvarkům přisoudit zcela mimořádné vlastnosti. Kvarky musí mít zlomkový elektrický náboj +2/3 nebo -1/3. Baryony byly „konstruovány“ ze tří kvarků, mezony byly „konstruovány“ z kvarku a antikvarku. Všechny hadrony objevené před rokem 1974 lze popsat jako složené pouze ze tří typů kvarků – u, d, s. Tříkvarkový model hadronů se přitom zdál docela uzavřený – téměř každá kombinace kvarků odpovídala experimentálně pozorované částici.
Rok 1974 skončil pro fyziky senzací. Dvě skupiny fyziků zároveň oznámily pozorování nové částice. Nyní se nazývá J/ψ. Hmotnost detekované částice je ~3.1 GeV. Důvodem senzace byla neobvykle dlouhá životnost J/ψ. Ukázalo se, že jeho životnost je téměř 1000krát delší než u známých částic této hmoty. Další výzkum ukázal, že důvodem takové dlouhověkosti je, že obsahuje nový, dříve neznámý c-kvark, nazývaný kvark charm. Bylo navrženo, že J/ψ je mezon skládající se z c-kvark a c-antikvark, tzn. je to částice se skrytým kouzlem. Stejně jako je s-kvark spojen s kvantovým číslem s – podivnost, c-kvark nese nové kvantové číslo c, nazývané “kouzlo”. Kvark kouzla by měl dát vzniknout nové rodině hadronů obsahujících c-kvark nebo c-antikvark. Všechny tyto částice jsou těžké, protože Hmotnost kvarku kouzlo je větší než hmotnost podivného kvarku. Vznikly tedy 4 kvarky, ale tím objevování nových kvarků neskončilo.
V roce 1977 byly objeveny neutrální mezony o hmotnosti asi 10 GeV. Říká se jim upsilon mezony. Stejně jako mezony J/ψ byly pozorovány při reakci tvorby mionových párů při srážkách protonů a jader a u srážečů elektronů a pozitronů a stejně jako mezony mají dlouhou životnost (šířka rozpadu -mezonu je 53 keV). To znamenalo objev pátého kvarku b (z krásy). -mezon se skládá z b-kvarku a b-antikvaru a má skrytou krásu.
Po téměř dvaceti letech hledání byl v roce 1995 objeven šestý, „nejtěžší“ kvark, t-kvark.
V této fázi vývoje našich představ o struktuře hmoty se tedy do popředí dostávají „nové elementární částice“ – kvarky. Všechny hadrony se skládají ze šesti kvarků a existují docela dobré důvody domnívat se, že by jich nemělo být více. Kvantová čísla kvarků jsou uvedena v tabulce 2.
Minulý čtvrtek ohlásili fyzici ze spolupráce DZero objev nové částice, tetrakvarku X (5568). Jeho nejpřekvapivější vlastností bylo jeho kvarkové složení – ukázalo se, že všechny čtyři kvarky mají různé kvantové příchutě, které výzkumníci nikdy předtím neviděli. Bližší pohled odhalí další neobvyklý fakt: částice byla objevena v archivovaných datech z nyní uzavřeného předchůdce LHC, Tevatronu. S otázkami, jak se dokázala více než pět let „schovávat“ před pozornými fyziky, objeviteli top kvarku, jsme se obrátili na vedoucího spolupráce Dmitrije Denisova.
N + 1: Abychom objevu porozuměli, začněme od úplných základů. Co jsou to tetrakvarky? Jaké místo zaujímají mezi všemi částicemi? Ostatně již dříve bylo objeveno mnoho tetrakvarků.
Dmitrij Denisov: Když byly v polovině 60. let předpovězeny kvarky, šlo o pokus vysvětlit svět elementárních částic, který fyzici v té době začínali objevovat. Byla tam celá zoologická zahrada různých částic: pí-mezony, K-mezony, protony, neutrony a bylo těžké je zařadit. To je srovnatelné s tím, co se stalo před dvěma stoletími: chemici znali spoustu chemických prvků a reakcí mezi nimi, ale jejich klasifikace nebyla jasná. A stejně jako jej před dvěma sty lety vynalezl Mendělejev, právě před padesáti lety navrhl Gell-Mann kvarkový systém elementárních částic. Ve svém článku napsal, že všechny částice, které pozorujeme, lze klasifikovat buď jako mezony, které se skládají ze dvou kvarků, kvarku a antikvarku, nebo jako baryony, které se skládají ze tří kvarků, jako je proton a neutron. Na stejném místě Gell-Mann napsal, že v zásadě mohou existovat stavy skládající se ze čtyř kvarků – tetrakvarků – pěti kvarků a složitějších objektů.
Takové stavy se skutečně ukázaly jako možné a během posledních 10-12 let vědci objevili částice, které se zdají sestávat ze čtyř a někdy i pěti kvarků. Jakou roli hrají tyto částice v přírodě? Dobrá otázka. Dnes ani teoretici, ani experimentátoři ve skutečnosti nechápou, proč jsou tyto tetrakvarky a pentakvarky potřeba. Nyní je náš úkol jednodušší – snažíme se zjistit, jaký typ kvarkových útvarů v přírodě existuje, jakou mají hmotnost a jaké mají vlastnosti. Stejně jako v šedesátých letech, jakmile bude mnoho z těchto objektů objeveno, budeme schopni sestavit logičtější prediktivní modely toho, jak se tyto kvarky skládají do stavů čtyř, pěti a možná i více částic.
N+1: Proč lze nový tetrakvark nazvat speciální?
D.D.: Protože dnes nemáme teorii, která by vysvětlovala, jak jsou tyto kvarky vzájemně propojeny, snažíme se objevit co nejvíce částic, které lze interpretovat jako čtyřkvarkové stavy. Jednou z nejzajímavějších interpretací těchto stavů je samozřejmě kvarkové složení. S vysokou mírou pravděpodobnosti můžeme říci, že složení nového tetrakvarku lze označit za jedinečné. Má čtyři kvarky různých chutí: u (nahoru), d (dolů), s (zvláštní) a b (krásný). Je pro mě těžké říci, zda je to nějaká velmi důležitá vlastnost tetrakvarků obecně. Doufáme ale, že tento objev pomůže teoretikům, kteří si budou muset z těchto křížovek nějak poskládat obrázek. Všechny kvarky, které jsou v tomto tetrakvarku, mají různé hmotnosti a dva z nich, s- a b-kvarky, jsou těžké. To nám pravděpodobně vypovídá o povaze tetrakvarků.
Všechny tetrakvarky, které byly dříve objeveny, zpravidla obsahovaly párové kvarky stejného typu. Například b- a anti-b-kvarky a pár lehkých kvarků, řekněme u- a anti-u-kvarky. To znamená, že jsme měli dva neutrální objekty, které byly nějak spojeny v tomto tetrakvarku. V našem případě se vzhledem k tomu, že všechny kvarky jsou odlišné, jedná o objekt nového typu.
N+1: Jak se stalo, že částice byla objevena 5 let po uzavření urychlovače?
D.D.: Existují dva body. Za prvé, je mnohem snazší objevit předem předpovězené objekty. Například Higgsův boson. Celkově vzato, pro nás, experimentátory, teoretici předpověděli všechny vlastnosti této částice s velmi dobrou přesností. Nám v Tevatronu chyběl jen kousek k jeho otevření. Znali jsme všechno kromě jeho masy – módy (způsobů – Cca. vyd.) rozpad, průřez formace (charakteristický pro pravděpodobnost výskytu částic – Cca. vyd.). Higgsův boson byl nalezen v rozpadových kanálech předpovězených teoretiky.
Jaký je problém s tetrakvarky? Opět zatím neexistuje žádný model, který by předpovídal jejich vlastnosti. Nevíme, jakou by tyto částice měly mít hmotnosti, jaké by měly mít kvarkové složení, na jaké částice se mohou rozpadat nebo s jakou pravděpodobností. Tato oblast je podobná jako v 50. a 60. letech, kdy fyzici na různých urychlovačích – v Protvino, ITEP, Brookhaven – objevili částice s různou hmotností. Všechno, co se dnes děje s tetrakvarky, je jako na Divokém západě, takže je stále těžké předpovědět, kdy a který tetrakvark bude objeven.
Za druhé, musíte pochopit, že na Tevatronu, stejně jako na jiných urychlovačích – například LHC – jsme shromáždili obrovské množství dat. Představte si jednu srážku mezi protonem a antiprotonem. Rodí se v něm desítky částic. Která z nich by měla být vybrána, abychom viděli novou částici, je těžká otázka. Nakonec jsme museli vybrat pět nabitých částic s velmi specifickými parametry.
N+1: A přesto při hledání v archivních datech – hledali jste konkrétní částici?
D.D.: Loni v létě jsme vlastně hledali trochu jiné předměty. Chtěli jsme zjistit, zda můžeme vidět to, co viděl LHC, potvrdit objev pentakvarku pomocí spolupráce LHCb. Pak jsme se rozhodli podívat se: “co když zde není proton, ale co když přidáme mezon pí?”, “mohlo by na těchto rozpadech něco být?” A skutečně jsme téměř okamžitě viděli velký vrchol, který v případě elementárních částic naznačuje, že nějaká částice vznikla a následně se rozpadla na tento řetězec pěti nabitých částic. Po opakovaných kontrolách se ukázalo, že s vysokou pravděpodobností jde o nového kandidáta na tetrakvarky.
Skutečnost, že částice byla nakonec objevena na Tevatronu, není překvapivá. Jak vidíte, hmotnost tohoto objektu je relativně malá – asi 5,5 gigaelektronvoltu. To znamená, že energie, která je na Tevatronu, je více než dostatečná ke zrodu takových částic. LHC k tomu není potřeba – není to nějaký objekt o hmotnosti 1 nebo 2 teraelektronvolty, kdy energie v systému těžiště v Tevatronu prostě nestačí. A protože máme méně energie než LHC, rodí se méně sekundárních částic. Díky tomu je u objektů jako je tento tetrakvark lepší poměr signálu k pozadí.
Snažíme se uchovat data Tevatronu ve formě, kterou lze analyzovat dalších 5-10 let. Pokud bude vyvinuta teorie tetrakvarků a pentakvarků a budou předpovězeny některé další stavy, budeme mít příležitost podívat se do našich dat, zda se takové částice zrodily na Tevatronu. Problém je, že bez teoretických předpovědí je těžké vědět, jaké kombinace vznikajících částic je třeba studovat. A v každé z nahromaděných miliard srážek se rodí stovky částic. Otevření proto trvalo 5 let. A opět, v některých ohledech to byla nehoda.
N+1: V komentáři k časopisu SouměrnostŘekl jste, že vědecký tým zpočátku nevěřil, že vrchol je spojen s novou částicí. Proč?
D.D.: Samozřejmě jsme kritičtí ke všem našim výsledkům. Nejprve se podíváme na různé histogramy a uvidíme, co vypadá jako vrchol v hmotnostním spektru, který obvykle odpovídá částici. Ale může nastat mnoho technických problémů, které mohou takový vrchol simulovat. To by mohla být nějaká shoda nabitých tratí a v našem případě jich je pět. V párech tvoří další částice, např. pár mionů tvoří J/ψ-částici, pár kaonů tvoří φ-částici. Pamatuji si první měsíc, kdy jsme si mysleli „vůbec ne, no, to nemůže být, někde jsme udělali něco špatně“. Pro mě byl jeden z nejdůležitějších bodů, že při spolupráci bylo hodně vzrušení, všechny zajímalo, že by to mohl být nový objekt.
Požádali jsme členy naší spolupráce, kteří nebyli zapojeni do této analýzy, aby zopakovali hledání objektu. Samozřejmě s využitím dat ze stejných srážek protonů a antiprotonů, ale pomocí jejich vlastní metody. Zopakovali to a všechno dopadlo úplně stejně, stejný vrchol, na stejném místě, se stejnými parametry. To nás velmi ujistilo, že se nejedná o experimentální chybu nebo nějaký druh nesprávného měření, ale že ve skutečnosti existuje v přírodě nová částice. Když došlo k tomuto porozumění, byli jsme všichni velmi šťastní.
N+1: Jak tento objekt chátrá?
D.D.: Nejprve se tento objekt, nazvali jsme ho X(5568), rozpadá na B 0S-mezon, který se skládá z b-kvarku a s-kvarku, a pí-mezon, který se skládá z u-kvarku a d-kvarku. Jedná se o první rozpad, dochází k němu rychle, v čase cca 10 -23 sekund. Během tohoto rozpadu v důsledku silné interakce se složení kvarku nemůže změnit. Z produktů rozpadu předpovídáme, že objekt, který se rozpadl, se skládal ze čtyř různých kvarků.
N+1: Proč přesně X(5568)?
D.D.: Protože neexistuje žádná systematizace nebo klasifikace těchto částic, řídíme se doporučeními Particle Data Group, Berkeley, která systematizuje všechny částice. V tomto případě doporučují nazvat tuto částici X a přidat její hmotnost v závorce. Pak se takové částice často přejmenovávají, pokud se složení kvarků vyjasní nebo pokud se skutečně navrhne nějaká obecná klasifikace těchto tetrakvarků, ale prozatím jsme se rozhodli tomu říkat.
N+1: Slyšel jsem, že existují otázky týkající se jeho vnitřní struktury – je to částice se dvěma vázanými mezony, nebo jsou všechny kvarky uvnitř stejně vázané? Jak můžete určit jeho strukturu?
D.D.: Abychom na tuto otázku správně odpověděli, musíme vyvinout teorii tetrakvarků – jak se kvarky vážou, prostřednictvím mezonů pí nebo prostřednictvím gluonů. Před zveřejněním výsledků jsme hovořili s teoretickými fyziky. Většina z nich se shoduje, že tetrakvark s největší pravděpodobností nejsou dva mezony, ale čtyři kvarky pevně vázané.
D.D.: Hlavním argumentem je zde vazebná energie. Můžeme se podívat na hmotnost tohoto předmětu a porovnat ji s hmotností předmětů, na které se rozpadá. Ukazuje se, že pokud by šlo o „molekulu“ typu mezon + mezon, pak obvykle vazebná energie tohoto objektu je několik až desítky megaelektronvoltů. V našem případě, pokud jednoduše spočítáme rozdíl mezi hmotností X (5568) a hmotností objektů, na které se rozpadá, vyjde nám, že je to více než 100 megaelektronvoltů. To znamená, že kvarky jsou vázány poměrně pevně – nejedná se o „volnou“ molekulu, ve které jsou dva mezony umístěny ve velkých vzdálenostech.
N+1: Pokud vím, tak nové částice jsou objevovány sběrem statistik srážek jiných částic – například pentakvark na LHC byl objeven studiem statistiky srážek protonů a protonů. Tevatron se srazil protony s antiprotony. Jaký je rozdíl mezi těmito procesy? Lze tento tetrakvark vidět na LHC?
D.D.: Je tu malý rozdíl – v jistém smyslu stavíme antikvarky v antiprotonu proti kvarkům v protonu. Ale pro většinu procesů to není důležité. Když se srazíme kvark a antikvark, zpravidla se rodí desítky a stovky částic. To znamená, že při samotné srážce se zrodí obrovské množství kvark-antikvarkových párů různých typů, které se nějak, pokud jsou náhodou v prostoru blízko sebe, spojí do složitějších objektů.
Když ale z vakua vytvoříme další páry kvark-antikvark, jednoduše díky interakční energii, nezáleží na tom, zda počáteční srážka byla kvark-kvark nebo kvark-antikvark. Páry se budou stále rodit v hojném počtu. Na LHC se jich samozřejmě narodí více, protože srážková energie je větší, a to je dobře. Problém s LHC je ale v tom, že jelikož je energie vyšší, vzniká obvykle mnohem více sekundárních částic paralelně s tetrakvarkem, což komplikuje separaci tetrakvarků.
N+1: Takže poměr signálu k pozadí se začíná zhoršovat?
D.D.: Naprosto správně. S největší pravděpodobností poměr signálu k pozadí u LHC nebude tak dobrý jako u Tevatronu. Ale na druhou stranu statistiky na LHC jsou mnohem větší a mohou umožnit izolovat tuto částici.
Samozřejmě, že poté, co jsme publikovali tento článek, jsme hovořili s našimi kolegy z CMS a LHCb, experimenty také pracující na toto téma. Mají velký zájem. Vím, že se vedou diskuse o tom, jak tento stav vidět, jak ho definovat. Myslím, že na výsledky LHC nebudeme dlouho čekat.
Ale nezapomeňte, že na Tevatronu byly dva experimenty – kromě DZero tam byl také CDF. Schopnost tohoto experimentu pozorovat tuto částici není o nic horší než schopnost DZero a možná dokonce lepší. Důvod, proč tento tetrakvark neviděli, byl ten, že objev byl náhodný a nepředpovídali ho teoretici.
Fyzici CDF budou samozřejmě analyzovat svá data na existenci této částice a už vědí, kde hledat. Doufám, že do měsíce, půl roku nebo do roka přijdou ke slovu další spolupráce. Ostatně, dokud se objev nepotvrdí, zůstává s otazníkem.
N+1: Na kolik kvarků uvnitř jedné částice můžeme „zrychlit“? Relativně řečeno, k otevření hexakvarku jsou potřeba vyšší srážkové energie? Jaké jsou s tím zásadní problémy?
D.D.: Číslem můžete jít dál – proč ne deset, proč ne patnáct, dvacet? Vracíme se k úvodní diskusi o tom, že fyzika dodnes nevytvořila harmonické modely tak těžkých objektů. Ale samozřejmě, čím více objektů je uvnitř částice, tím obtížnější je to teoreticky popsat. Z obecných úvah: zjevně neexistují žádné zásadní důvody, proč by nemohly existovat objekty s velkým počtem kvarků. Ale v částicové fyzice takové pravidlo existuje. Pokud se částice může rozpadnout na lehčí částice a tento rozpad nezakazují zákony zachování – náboj, hybnost, kvantová čísla, pak se tato částice rozpadne vždy. Někdy se rozpadne tak rychle, že se ani nestihne zformovat nebo zformovat.
Čím více kvarků, tím je částice těžší a je pravděpodobnější, že se rychle rozpadne, aniž by se zformovala do skutečné částice. Tak se mi zdá, že někde musí být hranice. Například tetrakvarky a pentakvarky – ty ještě spočítáte na prstech. Pokud se tento počet kvarků uvnitř částice mnohem zvětší, ztratí stabilitu.
Vezměme si příklad atomových jader – víme, že někde do atomového čísla 100 mohou vzniknout. Těžší jádra neexistují. Myslím, že v kvarcích je to něco podobného. Analogicky s periodickou tabulkou musí existovat limit.
N+1: Potřebujeme k tomu vyšší energie a výkonnější urychlovače?
D.D.: Asi ne. Jak jsme s vámi diskutovali, dejte nám pět kvarků. Největší hmotnost stabilního kvarku je b-kvark – 5 gigaelektronvoltů. Pět takových kvarků má pouze 25 GeV. V Tevatronu vyrábíme W- a Z-bosony o hmotnosti téměř 100 GeV, t-kvark o hmotnosti téměř 200 GeV. To znamená, že máme dostatek energie na vytvoření takových objektů. Nemyslím si, že k získání takových objektů potřebujeme mnohem výkonnější urychlovače.
Když je postavena teorie pro multikvarkové částice, nevylučuji, že takové objekty lze nalézt v datech, která již byla shromážděna. Možná v nějakých exotičtějších způsobech rozkladu, ale stejně. Proto se snažíme všechna naše data uchovat po mnoho let.
N+1: Jaké jsou další plány DZero?
D.D.: Naše spolupráce je velmi aktivní – v roce 2015 jsme publikovali asi 20 článků. Provádíme spoustu zajímavých přesných měření. Máme přesně stanovený plán: zbývá jeden a půl až dvě desítky měření, která bychom rádi dokončili. Například dokončujeme velmi přesná měření hmotnosti top kvarku a W bosonu. Jejich hmotnosti jsou velmi důležité i pro určování stability Vesmíru – to jsou základní konstanty v přírodě. Máme velké skupiny, které se nezávisle na LHC snaží provádět tato měření velmi přesně. Ukázalo se, že skutečnost, že jsme se srazili protony a antiprotony, nám v praxi velmi pomáhá při provádění vysoce přesných měření.
Nyní, v důsledku objevu tetrakvarku, naše práce na hledání dalších nových částic znatelně zesílila. Jako vždy nějaké nové pozorování a nové objevy stimulují fyziky, aby se hlouběji podívali na dostupná data. To je to, co budeme dělat během příštího roku nebo dvou.
N+1: A co teď Tevatron?
D.D.: Srážeč je nyní zavřený, vypnutý. Kruh je pod zemí. Magnety jsou na svém místě a vše funguje. Dá se zapnout, nikdo nic nerozebíral. Nastavení D0 (DZero) zůstává prakticky nezměněno a lze jej také aktivovat. Ale to samozřejmě vyžaduje značné náklady a zdroje, takže pro to musí být velmi dobré vědecké důvody. Dnes jsme z Tevatronu udělali muzeum, každý rok k nám přicházejí tisíce lidí. S radostí přicházejí studenti a školáci, říkáme jim, jak byl objeven top kvark, kolik dalších částic zde bylo objeveno.
