CERN: уточнение в краеугольный камень физики элементарных частиц

i333.jpg

В статье,  опубликованной  11  февраля  2015  года  в  журнале  Physical  Review  Letters,  эксперимент  COMPASS в  ЦЕРН  сообщает  о  ключевом  измерении  сильного взаимодействия.  Сильное  взаимодействие  связывает кварки  в  протонах  и  нейтронах,  и  так  же  протоны  и нейтроны  в  ядрах  всех элементов,  из  которых  состоит материя.

Ядра  включают  частицы,  называемые  пионами, состоящие  из  кварка  и  антикварка,  посредством  которых осуществляется сильное  взаимодействие.  Теория  сильных  взаимодействий  точно  предсказывает  поляризуемость  пиона -  степень,  вкоторой  его форма  может  быть  изменена.  Поляризуемость  ставила  ученых  в  тупик  с 1980  года, когда первые полученные  результаты измерений,  казалось,  были  не в ладах  с  теорией. Но  результат,  полученный на  сегодняшний день, полноностью  соответствует  теории.
Для измерения поляризуемости пиона, эксперимент  COMPASS направил  пучок пионов в  никелевую  мишень.  При приближении пионов  к никелю на  расстояние,  составляющее  в среднем два радиуса  самих частиц,  они попадают в очень сильное  электрическое   поле  ядра никеля,  в результате чего  они  деформируются  и меняют траекторию  в процессе  излучения фотонов.  Измерение  энергии  фотона  и   отклонения пиона  на  большой  выборке  (63000 пионов)  позволило  измерить  поляризуемость.  Результат  показал,  что пион  деформируется   значительно   меньше,  чем показывали  предыдущие  измерения,  что как раз  соответствует  теории  сильных взаимодействий.
"Этот результат является превосходным вкладом в исследование фундаментальных взаимодействий, проводимого наLHC; он отражает разнообразие и динамизм исследовательской программы ЦЕРН, - говорит  генеральный  директор ЦЕРН  Рольф  Хойер, - если  бозон  Хиггса,  существование  которого  был предложено  Браутом, Энглертом и  Хиггсом, отвечает  за массу  элементарных частиц  и, таким  образом,  позволяет  составным  объектам,  таким, как мы  существовать, то величина нашей массы  связана с  энергией   сильного   взаимодействия,  удерживающей  частицы  вместе".