Створення найбільшого кварка дозволило розкрити таємницю 20-річної давності
Справжні кварки є найважчими з усіх частинок цього класу, крім того, вони є головними складовими частинами абсолютно всієї матерії. Незважаючи на це їх практично неможливо відокремити від матерії при звичайних умовах і для того, щоб вивчити їх характеристики, властивості і поведінку, вчені повинні створювати їх штучно. У більшості випадків справжні кварки створюються в надрах потужних прискорювачів при зіткненнях частинок, що летять на надвисоких швидкостях, а сама ця подія відбувається один раз на мільярди і трильйони таких зіткнень.
Після майже 20 років досліджень в області вивчення справжніх кварків, вчені, що працювали на прискорювачі Tevatron Національної лабораторії імені Фермі, знайшли ще один спосіб "виробництва" справжніх кварків, який, щоправда, поки ще не містить під собою достатньої експериментальної і теоретичної доказової бази. Для того, щоб виявити новий метод отримання кварків вченим знадобилося провести близько 500 трильйонів зіткнень частинок і скрупульозно проаналізувати всі зібрані при цьому дані. "Це - дуже рідкісне явище, і тому його вивчення настільки захоплююче" - розповідає Дмитро Денисов, вчений-фізик з лабораторії Фермі.
Згідно теорії, що визначається Стандартною Моделлю фізики елементарних частинок, має існувати три різних способи отримання істинних кварків. Два способи були продемонстровані вченими в 1995 та 2008 році відповідно. Перший з цих способів працює за рахунок сил сильних взаємодій, що виникають при зіткненні протона з його антиподом, антипротоном. Спосіб, продемонстрований у 2008 році, і відкриття, зроблене в 2014 році, вказують на те, що істинні кварки можуть утворюватись в результаті дій сил слабких взаємодій.
Слід зазначити, що зроблене вченими відкриття дозволяє ще раз підтвердити істинність існуючої Стандартної Моделі, яка визначає те, що справжні кварки можуть бути отримані при використанні двох сил різної природи, сил слабких і сильних взаємодій.
"Це дуже важливо, що обидві фундаментальних сили, слабка і сильна, можуть бути використані для отримання істинних кварків" - розповідає Денисов, - "Зроблене нами відкриття поки що має відношення лише до фундаментальної фізики, але в майбутньому воно може стати основою більш практичних речей, наприклад, нових методів отримання енергії".
Зіткнення частинок, при яких був виявлений третій спосіб отримання істинних кварків, проводилися на прискорювачі Tevatron аж до моменту його зупинки і закриття, що стався у 2011 році. Але нові дані були опубліковані тільки нещодавно, точніше 24 лютого 2014 року, після декількох років поглибленого аналізу величезних обсягів даних, зібраних за допомогою прискорювача.