Элементарная тяжесть

Группе физиков-ядерщиков, работающих на ускорителе «Тэватрон» удалось впервые наблюдать рождение самого тяжелого кирпичика мироздания - топ-кварка без его антипода. Для того, чтобы отыскать его, им пришлось проанализировать записи о миллионах миллионов столкновений частиц.

Энн Хейсон из Университета Калифорнии в Риверсайде, руководитель международной коллаборации исследователей DZero, сообщила, что ее группа из 50 человек «охотилась» на одиночный топ-кварк 12 лет. В результате итогового «штурма» на Тэватроне (название ускорителя происходит от величин энергий, до которых разгоняются протоны и антипротоны - тераэлектронвольт - ТэВ, 1012 эВ) ядерщики сумели зафиксировать 62 рождения самой тяжелой элементарной частицы.

Один из парадоксов ядерной физики: в свободном состоянии этот кварк «весит» очень много - 175 ГэВ. По словам ученых, столько же «весит» атом золота.

Возможно, изучение этого объекта поможет лучше понять Вселенную на самых ранних этапах ее существования и феномен массы.

Как сообщила Хейсон, работы по синтезу топ-кварка велись на ускорителе с 2002 по 2005 годы. Проанализированы еще не все результаты столкновений за эти годы, и в ближайшее время ученые продолжат анализы записей треков столкновений частиц и продуктов распада.

Кроме того, с 2007 года коллаборация DZero перейдет на новый ускоритель - европейский коллайлер LHC - Большой Адронный Коллайдер, который, как недавно подтвердили в ЦЕРН, будет готов к сроку.

В нынешнем году другая международная коллаборация, используя Тэватрон, также сделала важное открытие в мире элементарных частиц, возникающих при превращении другого кварка.

Международная коллаборация CDF, проводящая эксперименты на базе Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми министерства энергетики США (Department of Energy's Fermi National Accelerator Laboratory) объявила об открытии двух новых элементарных частиц, относящихся к классу барионов. Частицы назвали Σ+b и Σ-b.

При столкновении в Тэватроне пучка протонов, имеющих энергию 1 ТэВ, со встречным пучком антипротонов той же энергии. возникал b-кварк, который потом, взаимодействуя с кварками протонов и антипротонов, образовывал две новые частицы.

Эксперимент зарегистрировал 103 положительно заряженных u-u-b частицы (Σ+b) и 134 отрицательно заряженных d-d-b частицы (Σ-b). Для обнаружения такого количества треков ученым пришлось проанализировать треки от 100 триллионов столкновений за пять лет работы Тэватрона.

Таким образом, ученые «забрались» на следующий «этаж» «барионной пирамиды» – таблицы теоретически возможных барионов с кварками u-, d-, s- и b-типа и наивысшим спином (3/2). Весь нижний «этаж» физикам уже известен, все возможные частицы-комбинации, не содержащие b-кварка, физики открыли. Теперь очередь за частицами, в состав которых входит «прекрасный» b-кварк.

Трава шевелит мозгами

Если в раннем детстве или в школе вы проходили тест на коэффициент интеллекта или, как его чаще называют, IQ-тест и показали более высокий, чем все ваши ровесники, результат, то, скорее всего, к 30 годам вы станете вегетарианцем. По крайней мере, так считают британские ученые из Университета Саутгэмптона.

Команда исследователей из Великобритании решила выяснить, существует ли взаимосвязь между результатами IQ-тестов, проведенных среди детей раннего школьного возраста, и особенностями питания тех же людей во взрослом возрасте.

Они сопоставили данные статистики по 8179 добровольцам. В 1970 году эти люди, тогда еще 10-летние дети, прошли IQ-тест, а через 20 лет в ходе опроса выяснилось, что 366 из них считают себя полными вегетарианцами, а ещё 100 человек лишь иногда балуют себя рыбой или цыпленком.

При этом уровень IQ будущих «травоядных» составлял 106 пунктов против 101 у мясоедов, для женщин соотношение было 104 на 99. Кроме того, среди вегетарианцев большинство представляли именно женщины, имеющие высшее образование и стабильную высокопрофессиональную работу.

Как отметили авторы проекта, эти цифры хорошо объясняют, почему интеллигентные люди чаще более здоровы, чем их менее образованные сверстники. Вегетарианская диета, весьма популярная среди образованных и интеллектуальных элит, как известно, способствует снижению опасности сердечных заболеваний и накопления лишних килограммов. По словам ведущего специалиста исследования Кэтрин Гэйл, полученные результаты помогают также понять, почему более высокий показатель IQ-теста в детстве или юности связан с уменьшенным риском ишемической болезни сердца во взрослом возрасте.

Вегетарианское сообщество с восторгом восприняло результаты проекта. Хотя проводившие исследование специалисты не до конца уверены в стопроцентной взаимосвязи результатов IQ-тестов и отказа от мясной пищи, вегетарианцы уже заявили о полной достоверности полученных данных.

«Мы всегда знали, что вегетарианство – интеллектуальный, сострадательный выбор, приносящий пользу животным, людям и окружающей среде. Но теперь у нас есть научное свидетельство, подтверждающее это», – с энтузиазмом заявила Лиз О` Нэйл из Общества вегетарианцев.

Среди ученых наблюдается более скептическое отношение к этому исследованию. Как заявила доктор Фрэнки Филлипс из Британской диетической ассоциации, обсуждаемый вопрос похож на вопрос о том, что было раньше: курица или яйцо? «Люди становятся вегетарианцами, потому что имеют более высокий показатель интеллекта, или только потому, что лучше представляют себе все возможные проблемы со здоровьем?» – интересуется она.

Впрочем, скептицизм коллег на частоту подобных исследований не влияет. Например, согласно данным из Шотландии, чем выше коэффициент интеллекта человека, тем меньше он страдает от похмелья.

В ходе исследования ученые Эдинбургского университета взяли данные IQ-тестов 7 тысяч 11-летних детей-жителей Абердина, проходивших в 1962 году. И за 2000–2003 годы опросили тех же людей на предмет остроты похмельного синдрома. В итоге выяснилось, что те участники исследования, у которых коэффициент интеллекта в 11 лет был выше, теперь реже страдают от головной боли, обезвоживания и тошноты после бурно проведенной ночи.

Впрочем, каким-либо образом доказать или опровергнуть данные, полученные обеими группами ученых, вряд ли представляется возможным, хотя бы потому, что сама концепция IQ-теста как систематического способа измерения интеллекта, по мнению множества исследователей, безнадежно устарела.

Результаты исследования ученых из Великобритании опубликованы в британском Medical Journal, а с исследованием шотландцев можно ознакомиться в Journal of Epidemiology and Community Health.