¿Cuál es el reciente descubrimiento del CERN de hadrones exóticos?

La nueva partícula se llama [math] Z (4430) ^ – [/ math] y parece estar compuesta de cuatro quarks : encanto, antivalente, abajo y arriba (o [matemáticas] c \ bar {c} d \ bar {u} [/ math] para abreviar). A partir de su nombre, puede deducir que su masa es 4430 MeV (alrededor de la masa de un solo quark bottom) y su carga eléctrica es [matemática] -1 [/ matemática].

El descubrimiento es notable porque hasta ahora solo hemos observado partículas hechas de dos quarks (mesones) o tres quarks (bariones, que incluyen los protones y neutrones familiares), pero nunca cuatro quarks . (Bueno, sí encontramos partículas que parecían tener cuatro quarks antes, pero no casi al mismo nivel de confianza que tenemos ahora).

Es importante tener en cuenta que el modelo estándar de física de partículas permite tetraquarks (es decir, partículas hechas de 4 quarks); En principio, no hay nada en el Modelo Estándar que impida su existencia. Tan emocionante como es este descubrimiento, no ayuda a comprender la física más allá del Modelo Estándar. (¡Pero sigue siendo muy emocionante!)

Además, todavía se debate si esta nueva partícula es en realidad un tetraquark (con 4 quarks), o simplemente una combinación extraña de dos mesones (con 2 quarks cada uno).

Para obtener más información, consulte la publicación en Quantum Diaries. El artículo técnico está aquí: [1404.1903] Observación del carácter resonante del estado [matemático] Z (4430) ^ – [/ matemático]

El CERN no descubrió una nueva partícula; Un experimento en el CERN, es decir, LHCb, ha confirmado la existencia de un hadron exótico que se había observado anteriormente en otros lugares.
La historia es un poco complicada, pero básicamente Belle en KEK descubrió esta partícula en 2007. Un experimento en SLAC (BaBar) que estaba haciendo una física de sabor similar no pudo confirmar ni refutar los resultados de Belle en 2008.
Belle continuó trabajando en el tema, hasta hace muy poco, caracterizando lo que podría ser este nuevo estado. Vea estas preimpresiones de Belle 2009 y 2013.

Los resultados de LHCb demuestran que esto es una resonancia y, por lo que se sabía antes, confirmó que en algún momento, cuatro quarks están “viviendo juntos”, tal vez dos pares orbitando entre sí, tal vez los cuatro interactuando directamente entre sí.

Una bolsa de 4 quark no es imposible, es muy poco probable. Hasta ahora, hemos estado acostumbrados a lidiar solo con bolsas de 2 quark (mesón) y 3 quark (barión). Al final, cualquier estado de color neutro (color que se refiere a la fuerte carga de color de fuerza) sigue en línea con lo que se espera de QCD y el modelo estándar.