Большой адронный коллайдер (БАК), новейшая установка Европейской организация по ядерным исследованиям, является самым мощным ускорителем элементарных частиц в мире. Он представляет собой подземный круговой тоннель протяженностью 27 километров и оснащен сверхпроводящими магнитами и различным оборудованием, позволяющим ускорять и сталкивать между собой различные частицы на скоростях, близких к скорости света.
Уровень энергии, создающийся при столкновении направленных друг на друга частиц, позволяет расщеплять обычную материю на еще более компактные частицы вроде кварков и глюонов. Благодаря этому ученые могут напрямую изучать фундаментальные частицы материи и порой, если повезет, даже открывать новые. В общем, проект очень масштабный, дорогой, но того стоит.
На сегодняшний день более 10 000 ученых и инженеров работают сообща и пытаются с помощью БАКа больше узнать о фундаментальных свойствах нашей физики. И эта работа действительно дает свои плоды. Команда БАКа доказала существование Бозона Хиггса, потенциально опровергает существование паранормального и открывает новые виды частиц. И хотя в течение нескольких лет ситуация вокруг БАКа несколько приутихла, последний отчет ученых говорит в пользу того, что открытия продолжаются и по сей день.
В рамках эксперимента LHCb ученые заявляют об открытии новой системы из пяти субатомных частиц. При этом все открытые субатомные частицы были обнаружены в рамках одного анализа. Обнаружить новое состояние частицы – уже само по себе можно считать достижением, но открытие сразу пяти разных состояний одной частицы в рамках одного исследования можно считать вообще выдающимся случаем.
Каждая из пяти частиц представляют собой возбужденное состояние Omega-c-zero – частицы с тремя кварками. Частицы получили следующие наименования, согласно общепринятому стандарту: Ωc(3000)0, Ωc(3050)0, Ωc(3066)0, Ωc(3090)0 and Ωc(3119)0.
Теперь ученым необходимо определить их квантовые номера, а также потенциальное теоретическое значение. По мнению исследователей, открытие этих частиц позволит дополнить наше понимание взаимосвязи между кварками и мультикварковыми состояниями, что, в свою очередь, в дальнейшем разрешит заполнить некоторые из пробелов в наших знаниях о Вселенной и квантовой теории в целом.
Сам же ЦЕРН называет это открытие «почвой для новых и выдающихся результатов в физических исследованиях».
Открытия, подобные этому, ясно показывают, что международное сотрудничество в сфере науки очень сложно переоценить. На данный момент БАК является крупнейшим международным проектом в истории. В стенах лабораторий и центров исследований трудятся ученые из более чем 85 стран мира. Поэтому вполне неудивительно, что такой уровень сотрудничества позволит нам войти в новую эру физики и открыть новые двери в нашем понимании того, как работает эта Вселенная.
В течение следующих месяцев и лет мощности БАКа будут использоваться для изучения так называемого «темного сегмента физики». Будут осуществляться новые попытки открытия ранее неизвестных частиц, а также решаться вопросы, связанные с самыми потаенными загадками Вселенной. Речь идет о темной материи, параллельных измерениях, а также условиях и состояниях, которые могли иметься в самые ранние моменты Большого взрыва.