Субатомная частица, возможность существования которой была теоретически обоснована российскими физиками еще в 1997 году, якобы полученная в 2003 году японскими учеными, так и не далась американским исследователям, пытавшимся воспроизвести японский эксперимент.
Схематическое изображение, сделанное 4 июля 2003 года, показывет, как пентакварк был получен на ускорителе Spring-8 в Японии и в Лаборатории Джефферсона в США (изображение с сайта www.aip.org)
Пентакварк — это частица, состоящая из четырех кварков и одного антикварка. Существование ее допустимо с точки зрения квантовой хромодинамики и было предсказано российскими учеными Дмитрием Дьяконовым, Виктором Петровым и Максимом Поляковым. Не имея под рукой нужной статистики, в 2003 году они уговорили японских ученых, работающих на мощном ускорителе элементарных частиц LEPS, проверить «инвентарный список» частиц, полученных в ходе экспериментов. Японцы посмотрели ... и нашли! Более того, не желая отставать от коллег, продукты распада пентакварков обнаружили американцы (CLAS(d) и CLAS(p)), немцы (SAPHIR, HERMES и ZEUS) и, разумеется, самими русские на ускорителях DIANA, ИТЭФ и СВД-2.
Тем не менее, чем больше поступало доказательств существования пентакварков, тем больше сомнений рождалось в головах исследователей. Около десятка других групп, также попытавшихся найти следы пентакварков в своих экспериментах, не нашли ничего. Даже если нечто похожее на пентакварки попадалось, данные об их характеристиках существенно различались. Более того, измерив время жизни пентакварка, ученые с удивлением обнаружили, что эта частица живет примерно в сто раз дольше, нежели другие объекты такой же массы (масса пентакварка примерно в 1,5 раза больше массы протона).
Чтобы поставить точку в этой загадочной истории, группа исследователей CLAS поставила интенсивный эксперимент, воспользовавшись ускорителем в Thomas Jefferson National Accelerator Facility в штате Вирджиния. В ходе эксперимента ученые бомбардировали жидкий водород высокоэнергетическими протонами. Несмотря на то, что полученный объем данных в 10 раз превышал статистику, собранную немецкой группой SAPHIR, а результаты исследований были в 50 раз точнее, чем у немцев, американцам не удалось найти никаких следов пентакварков, пишет New Scientist.
По мнению Тома Коэна (Tom Cohen), физика-теоретика из Университета Мэриленда, предыдущие эксперименты давали неверный результат, поскольку данные о пентакварках были всего лишь побочным продуктом других экспериментов и, соответственно, не был обеспечен нужный уровень точности. Выборка была слишком мала и не позволяла с высокой степенью достоверности отличить случайные аномалии от устойчиво повторяющихся событий. В общем, пентакварков, по всей видимости, в природе не существует.
Член группы CLAS Рафаэлла де Вита (Raffaella de Vita) из Национального института ядерной физики (Италия) представила результаты эксперимента в минувшую субботу на очередной встрече Американского физического общества.
