Тетранейтрон, частица, состоящая из четырех нейтронов,
очень долгое время существовала только в теории. Некоторые из ученых-физиков
высказывали сомнения по поводу возможности ее существования в действительности,
ведь само такое существование противоречит некоторым из нынешних
экспериментально проверенных теорий. Однако, первое "появление"
тетранейтрона произошло в 2001 году в результате серии экспериментов, давших
сомнительные и спорные результаты. А недавно в ходе одного из экспериментов,
проведенных японскими учеными, были получены достаточно твердые доказательства
существования тетранейтрона, и если результаты этих экспериментов подтвердятся,
то мир физики элементарных частиц ожидает очередное потрясение.
В 2011 году ученые запустили ядра атомов бериллия-14 в
мишень из углерода для того, чтобы наблюдать за "хаосом" рождающихся
в результате столкновения частиц, что само по себе является достаточно
распространенной методикой проведения исследований в физике элементарных
частиц. В отличие от атомов более простых элементов, ядро атома бериллия-14
имеет более сложное, "многослойное" строение. Оно состоит из
"внутреннего ядра", "обернутого" оболочкой "внешнего
ядра", состоящего из четырех нейтронов. При разрушении во время
столкновения ядра бериллия-14 четыре нейтрона внешнего ядра и сформировали
частицу, тетранейтрон, наличие которой было зарегистрировано в виде одного
сильного сигнала, а не четырех сигналов от отдельных нейтронов.
Полученные в прошлом данные указывали на присутствие
"невозможной частицы" - тетранейтрона (4n), но "революции в
физике" тогда не произошло из-за того, что в ходе других подобных
экспериментов данные изначального эксперимента подтверждены не были. Этот факт
и мнение о невозможности существования тетранейтрона, тем не менее, не
остановили ученых от дальнейшей работы в данном направлении.
И недавно, группе ученых-физиков из японского Института
физико-химических исследований RIKEN, возможно удалось получить убедительные
доказательства существования тетранейтрона. В своем эксперименте японские
ученые нацелили луч ядер атомов гелия на гелий, находящийся в жидком виде.
Однако, гелий в луче и в жидкости был разным, луч состоял из ядер тяжелого
изотопа, в которых насчитывается два протона и шесть нейтронов. А в жидкости
находились два из наиболее распространенных легких изотопов гелия. Столь
необычная комбинация была выбрана в силу многих причин. В других случаях
ударные волны, возникающие при столкновении ядер, могут разрушить "хрупкий"
тетранейтрон, а в данном случае у тетранейтрона имеется возможность
просуществовать краткое время, дающее ученым возможность его обнаружения и
изучения.
В результате столкновений ядер различных изотопов гелия
в некоторых случаях образовывалось ядро бериллия, содержащее четыре нейтрона и
четыре протона. А лишними в данном случае остаются как раз четыре нейтрона,
которые, опять же, в редких случаях, образую тетранейтрон. Исследователи
оценили, что каждый тетранейтрон существовал в течение одной миллиардной от одной
триллионной доли секунды, прежде чем распасться на отдельные частицы.
Все, что сделали японские ученые, предоставляет лишь
косвенные подтверждения факта существования тетранейтрона, полученные из данных
о недостающей массе материи, являющейся "продуктом" столкновений ядер
гелия. Это еще не является полным подтверждением существованию тетранейтрона,
но уровень достоверности, равный 4.9 сигма, что очень близко к
"стандартному значению" в 5 сигма, делает это все весьма и весьма
убедительным косвенным подтверждением.
