Суть проблемы:
Мезон Ds*(2317), открытый недавно
коллаборацией BaBaR (и подтвержденный затем коллаборацией CLEO), не очень вписывается в общепризнанную кварк-антикварковую
картину мезонов.
Эта частица была открыта как резонанс в системе
Ds π, а значит, она содержит кварки c и анти-s.
Поскольку основное состояние в (c анти-s) системе, Ds-мезон,
уже известен и имеет массу 1969 МэВ, значит это возбужденное состояние
(c анти-s) системы.
|
Рис.1 Спектр Ds-мезонов. Сплошными черными линиями
показаны наблюдавшиеся в эксперименте частицы, штриховыми прерывистыми линиями -- состояния, предсказанные теоретически в работе [2]. Левый столбец -- s-волновые состояния, правый -- p-волновые состояния. Везде заметно хорошее
согласие теории и эксперимента -- кроме Ds*(2317) мезона, показанного розовым цветом. Горизонтальная штрих-пунктирная линия -- порог рождения D+K системы. Красными стрелками показаны ненаблюдавшиеся радиационные распады. |
Из эксперимента BaBaR следует, что, скорее всего, эта частица
есть p-волновое возбуждение Ds-мезона
(то есть состояние с орбитальным моментом единица) и полным спином нуль
(то есть, орбитальный момент и полный спин кварков вместе складываются в нуль).
Но p-волновые состояния (c анти-s) системе теоретически изучали уже давно,
и для такого состояния была предсказана масса в районе 2480-2490 МэВ, [2],
см. Рисунок. А эксперимент дал массу существенно
ниже этих предсказаний (показана розовым цветом).
Это было во-первых.
Во-вторых, если Ds*(2317) действительно
возбужденное состояние в (c анти-s) системе, то должны наблюдаться
радиационные переходы (то есть, переходы с испусканием фотонов)
в основное состояние -- ровно так же, как это имеет место для возбужденных состояний
атомов (показаны на Рисунке красными стрелками). Таких распадов, ни с одним фотоном, ни с двумя фотонами, не обнаружено.
Итак, проблема заключается в том, чтобы понять, что это за мезон.
Если это кварк-антикварковое состояние, то почему теория
так сильно расходится с экспериментом.
Если же это не кварк-антикварковая пара, то из чего тогда состоит
этот мезон.
Статус открытия [на 30.06.2003]:
Открытие резонанса неоспоримо: он найден уже двумя коллаборациями.
Поставлен вопрос об его интерпретации.
Оказалось, что теория предлагает сразу несколько вариантов объяснения
этого мезона.
Расчеты на решетках показывают, что это точно не кварк-антикварковое состояние.
Одна из теоретических групп все настойчивее утверждает, что они поняли природу и свойства этого мезона (а заодно и его собрата, открытого недавно мезона Ds*(2460).) Возражений пока не видно.
Мои ставки:
60% -- теория сможет описать мезон как адронную молекулу;
30% -- теория сможет описать мезон как преимущественно кварк-антикварковое состояние;
10% -- существующие теории не смогут описать мезон; потребуется
их развитие;
Материалы:
Вернуться на главную страницу проекта
|