رباعي الكوارك

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

في فيزياء الجسيمات ، يُعرف التتراكوارك بأنه ميزون غريب يتكون من أربعة كواركات تكافؤ . لطالما اشتبه في إمكانية وجود حالة التتراكوارك وفقًا للديناميكا اللونية الكمومية ، [ 1 ] وهي النظرية الحديثة للتفاعلات القوية . تُعد حالة التتراكوارك مثالًا على الهادرونات الغريبة التي تقع خارج تصنيف نموذج الكواركات التقليدي . وقد رُصدت أنواع مختلفة من التتراكوارك. [ 2 ] [ 3 ]

تاريخ

أُبلغ عن العديد من المرشحين لجسيمات رباعي الكوارك من خلال تجارب فيزياء الجسيمات في القرن الحادي والعشرين. تتكون محتويات الكواركات في هذه الحالات في الغالب من q q Q Q ، حيث يمثل q كواركًا خفيفًا ( علويًا أو سفليًا أو غريبًا )، ويمثل Q كواركًا ثقيلًا ( ساحرًا أو قاعيًا )، ويُشار إلى الكواركات المضادة بخط فوقها. ناقش الفيزيائيون النظريون لفترة طويلة وجود واستقرار حالات رباعي الكوارك التي تحتوي على qq Q Q (أو q q QQ)، إلا أنه لم يتم الإبلاغ عنها تجريبيًا حتى الآن. [ 4 ]

أنابيب تدفق الألوان الناتجة عن أربع شحنات كوارك وكوارك مضاد ثابتة، محسوبة في نظرية الكروموديناميكا الكمية الشبكية . [ 5 ] يؤدي الحصر في الكروموديناميكا الكمية إلى إنتاج أنابيب تدفق تربط شحنات الألوان. تعمل أنابيب التدفق هذه كجهود جاذبة شبيهة بأوتار الكروموديناميكا الكمية .
الجدول الزمني

في عام ٢٠٠٣، اقترحت تجربة بيل في اليابان جسيمًا يُطلق عليه مؤقتًا اسم X(3872) ، كمرشح ليكون رباعي الكواركات، [ ٦ ] كما نُظِّر له في الأصل. [ ٧ ] يُعدّ اسم X اسمًا مؤقتًا، مما يشير إلى وجود بعض التساؤلات حول خصائصه التي لا تزال بحاجة إلى اختبار. الرقم الذي يليه هو كتلة الجسيم بوحدة MeV / c² .

في عام 2004، تم اقتراح حالة D sJ (2632) التي شوهدت في تجربة SELEX في مختبر فيرميلاب كمرشح محتمل للرباعي الكواركي. [ 8 ]

في عام 2007، أعلن بيل عن رصد الحالة Z(4430) ، وهي حالة مرشحة لتكون رباعي الكواركات c c d u . وتشير بعض الدلائل أيضًا إلى أن الحالة Y(4660) ، التي اكتشفها بيل أيضًا في عام 2007، قد تكون حالة رباعي الكواركات. [ 9 ]

في عام 2009، أعلن مختبر فيرميلاب أنهم اكتشفوا جسيمًا يُطلق عليه مؤقتًا اسم Y(4140) ، والذي قد يكون أيضًا رباعي الكواركات. [ 10 ]

في عام 2010، أعاد اثنان من الفيزيائيين من مركز أبحاث الإلكترونات المتزامنة (DESY) وفيزيائي من جامعة قائد أعظم تحليل بيانات تجريبية سابقة، وأعلنوا أنه فيما يتعلق بميزون ϒ (5S) (وهو شكل من أشكال بوتومونيوم )، يوجد رنين رباعي الكواركات محدد جيدًا . [ 11 ] [ 12 ]

في يونيو 2013، أبلغت تجربة BES III في الصين وتجربة Belle في اليابان بشكل مستقل عن Z c (3900) ، وهي أول حالة مؤكدة لأربعة كواركات. [ 13 ]

في عام 2014، أكدت تجربة مصادم الهادرونات الكبير LHCb وجود حالة Z(4430) بدلالة إحصائية تزيد عن 13.9  σ. [ 14 ] [ 15 ]

في فبراير 2016، أبلغت تجربة DØ عن وجود دليل على مرشح رباعي الكواركات ضيق، يُسمى X(5568)، يتحلل إلى B 0 s π ±[ 16 ] في ديسمبر 2017، أفاد DØ أيضًا برصد X(5568) باستخدام حالة نهائية مختلفة B0s . [ 17 ] ومع ذلك، لم يتم رصده في عمليات البحث التي أجرتها تجارب LHCb، [ 18 ] و CMS ، [ 19 ] و CDF ، [ 20 ] أو ATLAS . [ 21 ]

في يونيو 2016، أعلن مصادم الهادرونات الكبير (LHCb) عن اكتشاف ثلاثة مرشحين إضافيين لجسيمات رباعية الكواركات، أطلق عليها اسم X(4274) وX(4500) وX(4700). [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]

في عام 2020، أعلن مرصد LHCb عن اكتشاف جسيم رباعي الكوارك من نوع c c c c : X(6900). [ 2 ] [ 25 ] وفي عام 2022، رصد مرصد ATLAS أيضًا جسيم X(6900)، [ 26 ] وفي عام 2023، أبلغ مرصد CMS عن رصد ثلاث حالات مماثلة، هي X(6600) وX(6900) وX(7300). [ 27 ]

في عام 2021، أعلن LHCb عن اكتشاف أربعة رباعيات كوارك إضافية، بما في ذلك c c u s . [ 3 ]

قائمة التتراكواركات المعروفة

قائمة التتراكواركات المعروفة
اسمسنة الاكتشافالمرجع.
ج ج د يو2007[ 9 ]
cc c c2020[ 2 ]
c c u s2021[ 3 ]
cc u d2022[ 28 ]
c s u d2022[ 29 ]
c s u d2022[ 29 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ يو. كولشريشتا؛ دي إس كولشريشتا؛ جيه بي فاري (2015). "صياغات هاميلتونية، وتكاملية مسارية، وBRST لنظرية الكروموديناميكا الكمية القياسية ذات N الكبيرة على الجبهة الضوئية وكسر التناظر التلقائي" . المجلة الأوروبية للفيزياء ج . 75 (4): 174. arXiv : 1503.06177 . Bibcode : 2015EPJC...75..174K . doi : 10.1140/epjc/s10052-015-3377-x . S2CID 119102254 . 
  2. 1 2 3 ر. عايج؛ وآخرون . ( تعاون LHCb ) (2020). “مراقبة البنية في طيف الكتلة J/ψ-pair”. نشرة العلوم . 65 (23): 1983– 1993. أرخايف : 2006.16957 . بيب كود : 2020SciBu..65.1983L . دوى : 10.1016/j.scib.2020.08.032 . بميد 36659056 . S2CID 220265852 .   
  3. 1 2 3 تعاون LHCb؛ عايج، ر. بيتيتا، سي. أبيلان؛ أكيرنلي، T.؛ أديفا، ب. أدينولفي، م.؛ أفشارنيا، هـ؛ إيدالا، كاليفورنيا؛ أيولا، س.؛ عجلتوني، ز.؛ عكار، س. (2021-03-02). “ملاحظة الرنين الجديد يتدهور إلى J/ψK+ و J/ψϕ”. رسائل المراجعة البدنية . 127 (8) 082001. أرخايف : 2103.01803 . بيب كود : 2021PhRvL.127h2001A . دوى : 10.1103/PhysRevLett.127.082001 . بميد 34477418 . S2CID 232092368 .  
  4. ↑ سي-كيانغ، لو؛ كان، تشين؛ شيانغ، ليو؛ يان-روي، ليو؛ شي-لين، تشو (25 أكتوبر 2017). "حالات رباعي الكوارك الغريبة ذات التكوين qq Q Q " (ملف PDF) . المجلة الأوروبية للفيزياء C. 77:709 (10). doi : 10.1140/epjc/s10052-017-5297-4 . S2CID 119377466. تاريخ الاسترجاع: 26 نوفمبر 2017 . 
  5. ↑ "الحالة الساحرة لـ X(3872) (APS أبريل 2008) | مجلة التناظر" . www.symmetrymagazine.org . 13 أبريل 2008. تاريخ الاسترجاع: 9 نوفمبر 2023 .
  6. ↑ د. هاريس (13 أبريل 2008). "الحالة الساحرة لـ X(3872)" . مجلة التناظر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 ديسمبر 2009 .
  7. ↑ ل. ماياني؛ ف. بيتشينيني؛ ف. ريكير؛ أ. د. بولوسا (2005). "ثنائي الكوارك-مضاد ثنائي الكوارك ذو السحر الخفي أو الظاهر وطبيعة X(3872)". مجلة Physical Review D. 71 ( 1) 014028. arXiv : hep-ph/0412098 . Bibcode : 2005PhRvD..71a4028M . doi : 10.1103/PhysRevD.71.014028 . S2CID 119345314 . 
  8. ^ كولشرشتا، أوشا؛ دايا شانكار كولشريشثا؛ فاري، جيمس ب. (2005). “تحليل مسارات Regge إلى D ⋆ SJ (2317) ± ، D SJ (2460) ± و D SJ (2632) + Mesons”. المراجعة البدنية د . 72 017902. أرخايف : hep-ph/0408124 . دوى : 10.1103/PhysRevD.72.017902 . S2CID 10124970 . 
  9. 1 2 ج. كوتونيو؛ ر. فاتشيني؛ أ. د. بولوزا؛ س. سابيلي (2010). "الباريونيوم الساحر". رسائل المراجعة الفيزيائية . 104 (13) 132005. arXiv : 0911.2178 . Bibcode : 2010PhRvL.104m2005C . doi : 10.1103/PhysRevLett.104.132005 . PMID 20481876. S2CID 353652 .  
  10. ↑ أ. مينارد (18 مارس 2009). "جسيم جديد يُحدث تغييرًا جذريًا في فيزياء الجسيمات" . يونيفرس توداي . تاريخ الاسترجاع: 12 أبريل 2014 .
  11. ↑ ز. ماثيوز (27 أبريل 2010). "تتزايد الأدلة على وجود رباعيات الكواركات" . عالم الفيزياء . مؤرشف من الأصل في 9 نوفمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 12 أبريل 2014 .
  12. ↑ أ. علي؛ س. هامبروك؛ م. ج. أسلم (2010). "تفسير رباعي الكواركات لبيانات تجربة BELLE حول الإنتاج الشاذ لجسيمات Υ(1S)π + π − و Υ(2S)π + π − بالقرب من رنين Υ(5S)". مجلة Physical Review Letters . 104 (16) 162001. arXiv : 0912.5016 . Bibcode : 2010PhRvL.104p2001A . doi : 10.1103/PhysRevLett.104.162001 . PMID 20482041 . 
  13. ↑ إي. سوانسون (2013). "وجهة نظر: تلميحات جسيمية جديدة حول مادة الكواركات الأربعة" . الفيزياء . 6 : 69. Bibcode : 2013PhyOJ...6...69S . doi : 10.1103/Physics.6.69 .
  14. ↑ سي. أو'لواناي (9 أبريل 2014). "تجربة LHCb تؤكد وجود الهادرونات الغريبة" . سيرن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 أبريل 2016 .
  15. ↑ ر. آيج وآخرون ( مجموعة LHCb ) (2014). "ملاحظة الطابع الرنيني لحالة Z(4430) − " . رسائل المراجعة الفيزيائية . 112 (22) 222002. arXiv : 1404.1903 . Bibcode : 2014PhRvL.112v2002A . doi : 10.1103/PhysRevLett.112.222002 . PMID 24949760. S2CID 904429 .   
  16. ↑ VM Abazov؛ وآخرون ( مجموعة D0 التعاونية ) (2016). "ملاحظة B 0 s π ± جديد "الحالة " . Physical Review Letters . 117 (2) 022003. arXiv : 1602.07588 . Bibcode : 2016PhRvL.117b2003A . doi : 10.1103/PhysRevLett.117.022003 . PMID 27447502. S2CID 7789961 .  
  17. ↑ أبازوف، ف.م. وآخرون ( مجموعة D0 التعاونية ) (2018). "دراسة حالة X ± (5568) مع اضمحلالات شبه ليبتونية لميزون B 0 s ". مجلة Physical Review D. 97 ( 9) 092004. arXiv : 1712.10176 . Bibcode : 2018PhRvD..97i2004A . doi : 10.1103/PhysRevD.97.092004 . S2CID 119337959 .  
  18. ↑ ج. فان تيلبورغ (13 مارس 2016). "نتائج حديثة هامة واضمحلال الهادرون b شبه الليبتوني " (ملف PDF) . سيرن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 أبريل 2016 .
  19. ↑ سيرونيان، أ.م. وآخرون (مجموعة CMS) (2018). "البحث عن حالة X(5568) التي تتحلل إلى B 0 s π ± في تصادمات البروتون-بروتون عند √s = 8 TeV". رسائل المراجعة الفيزيائية . 120 (20) 202005. arXiv : 1712.06144 . doi : 10.1103/PhysRevLett.120.202005 . PMID 29864318. S2CID 119402891 .      
  20. ↑ آلتونين، ت.؛ وآخرون (مجموعة التعاون في مشروع CDF) (2018). "بحث عن الميزون الغريب X(5568) باستخدام كاشف المصادم في مختبر فيرميلاب". رسائل المراجعة الفيزيائية . 120 (20) 202006. arXiv : 1712.09620 . Bibcode : 2018PhRvL.120t2006A . doi : 10.1103/PhysRevLett.120.202006 . PMID 29864341. S2CID 43934060 .   
  21. ↑ عبود، م.؛ وآخرون (مجموعة أطلس) (2018). "البحث عن بنية في طيف الكتلة الثابتة B 0 s π ± باستخدام تجربة أطلس". رسائل المراجعة الفيزيائية . 120 (20) 202007. arXiv : 1802.01840 . Bibcode : 2018PhRvL.120t2007A . doi : 10.1103/PhysRevLett.120.202007 . PMID 29864314. S2CID 216915898 .   
  22. ↑ إعلان من LHCb
  23. ↑ ر. آيج وآخرون ( مجموعة LHCb ) (2017). "رصد بنى J/ψφ المتوافقة مع الحالات الغريبة من تحليل سعة اضمحلالات B⁺ → J/ψφK⁺ " . رسائل المراجعة الفيزيائية . 118 (2) 022003. arXiv : 1606.07895 . Bibcode : 2017PhRvL.118b2003A . doi : 10.1103/PhysRevLett.118.022003 . PMID 28128595. S2CID 206284149 .   
  24. ^ ر. عايج. وآخرون . ( تعاون LHCb ) (2017). “تحليل السعة لـ B + →J/ψφK + يتحلل”. المراجعة البدنية د . 95 (1) 012002. أرخايف : 1606.07898 . بيب كود : 2017PhRvD..95a2002A . دوى : 10.1103 / PhysRevD.95.012002 . S2CID 73689011 .  
  25. ↑ "ملاحظة رباعي الكواركات ذي أربعة كواركات سحرية" . LHCb - تجربة الجمال في مصادم الهادرونات الكبير . سيرن . 1 يوليو 2020. تاريخ الاسترجاع: 12 يوليو 2020 .
  26. ↑ "أطلس يرصد جسيم رباعي الكوارك ذي سحر رباعي محتمل" . أطلس . 9 يوليو 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يوليو 2022 .
  27. ↑ "رصدت تجربة CMS عائلة محتملة من حالات رباعي الكواركات تتألف فقط من كواركات ساحرة" . CMS . 22 مارس 2023. تم الاطلاع عليه في 22 يوليو 2024 .
  28. ↑ "ملاحظة كوارك رباعي غريب ضيق النطاق مزدوج السحر" . مجلة نيتشر فيزيكس . 18 : 751-754 . 16 يونيو 2022. doi : 10.1038/s41567-022-01614-y . hdl : 2434/1024674 . تاريخ الاسترجاع: 16 مايو 2026 .
  29. 1 2 "اكتشاف تجربة LHCb لثلاث جسيمات غريبة جديدة" . سيرن . 5 يوليو 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يوليو 2022 .