Szokatlan részecskét fedeztek fel

Az újonnan felfedezett részecske a mezonok családjába tartozik. Két összetevőből, egy nehéz bájos kvarkból és egy könnyebb ritka antikvarkból áll. Ám az is elképzelhető, hogy egy eddig sohasem tapasztalt összetételű, két kvarkpárból álló képződményre bukkantak.

Az 1960-as évek elején először elméletileg feltételezték, majd kísérletileg is igazolták, hogy az erős kölcsönhatásban résztvevő sokféle, eleminek nevezett részecske valójában nem is elemi, hanem alkotórészekből áll. Az összetevőket kvarknak nevezték el. (A kvark, angolban quark szónak nincs értelme. Az elsősorban az Ulysses c. regényéről ismert ír-angol James Joyce alkotta meg a szót, Finnegans Wake című, 1939-ben megjelent lefordíthatatlan regényében fordul elő. A később Nobel-díjjal is elismert Murray Gell-Mann amerikai fizikus azért választotta az először általa kigondolt részecskék elnevezésére, mert a tengerparti sirályok hangjára emlékeztette. Azóta a kvark a modern fizikában leggyakrabban használt szóvá vált.)

Mai tudásunk szerint 6 féle kvark létezik, és mindegyiknek van egy antianyag, vagyis antikvark párja. Az egyik részecskecsalád tagjai 3 kvarkból állnak, közéjük tartozik az atommagot alkotó proton és a neutron, a másik részecskecsalád tagjai, a mezonok 2 kvarkból állnak. A kvarkok a le, föl, ritka, bájos, alsó és felső nevet kapták (up, down, strange, charmed, bottom, top, jelölésükre az angol név kezdőbetűjét használják). Egymástól néhány alapvető tulajdonságban, például elektromos töltésükben és tömegükben különböznek.

A hat kvark-antikvark párból nagyon sokféle részecske állhat össze. Nem minden kombináció megengedett, néhány fizikai alapszabálynak teljesülnie kell, de az elképzelhető részecskék száma mindenképpen sok százra tehető.

A sok száz erősen kölcsönható részecske legtöbbje nem stabil, ezért nem is találjuk meg őket a természetben. Tanulmányozásukhoz elő kell állítani őket. Erre szolgálnak a részecskegyorsítók: ezekben a kellően nagy energiára felgyorsított részecskék végül egy céltárgynak vagy egy másik, szemberohanó részecskenyalábnak ütköznek. Az ütközés során rengeteg típusú hosszabb-rövidebb élettartamú részecske keletkezik. Kimutatásukra, azonosításukra, tulajdonságaik kimérésére hatalmas és bonyolult detektorokat használnak.