Новая частица из Гамбурга появилась как раз в том месте, где, по современным понятиям, ничего быть не должно.
Обнаружили ее, как уже было сказано, на установке «Хрустальный шар», стоящей в одном из двух мест встречи пучков ускорителя ДОРИС. В другом — стоит наш АРГУС.
Если бы можно было взглянуть на «Хрустальный шар» в разобранном состоянии, то более всего он напомнил бы свернувшегося в клубок метрового ежа, каждая из иголок которого — кристалл, где при прохождении частицы возникает свет. К хвосту каждой иглы прикреплен специальный прибор — фотоумножитель, собирающий кванты света.
«Хрустальный шар» лучше всего ловит фотоны, или, как их иначе называют, гамма-кванты. «Дзита» родилась именно при исследовании фотонов.
В столкновении электронов и позитронов из встречных пучков рождаются разные частицы, в том числе и из семейства пятого кварка, семейства ипсилон-частиц. Чтобы различать членов этого семейства, их метят штрихами: самый легкий обитатель семейства — просто «ипсилон», следующий — «ипсилон-штрих», потом — «ипсилон — два штриха» и так далее. Конечно, не очень удобно, но частиц стало так много, что персональной буквы для каждого просто не осталось.
Вновь рожденные частицы через очень короткое время распадаются, и по тому, как происходит распад, можно, во-первых, многое узнать об устройстве самих частиц, кварков и их взаимодействий, а во-вторых, поискать что-нибудь интересное и неожиданное среди продуктов распада.
Экспериментаторы «Хрустального шара» изучали распады ипсилона — самого легкого — на фотон плюс еще «что-то». Еж «Хрустального шара» с высокой точностью определяет энергию фотона, а в том, что такое это «что-то», не разбирается. Все члены семейства ипсилонов, как различные уровни атома, могут переходить друг, в друга, испуская фотон, и только самому легкому распадаться не на что. А в экспериментальных данных «Хрустального шара» было ясно видно, что он все же распадается на фотон плюс еще какую-то частицу, о рождении которой и было сообщено на конференции в Лейпциге.
НЕУДОБНАЯ «ДЗИТА»
Открытия бывают разные. Одних ждут годами — о них почти все известно заранее, и долгожданная находка увенчивает экспериментаторов заслуженными лаврами.
В конце шестидесятых годов директор Международного теоретического центра в Триесте Абдус Салам и американский теоретик Стивен Вайнберг предсказали существование промежуточного бозона — переносчика слабых взаимодействий.
В середине семидесятых специально для охоты за бозоном в ЦЕРНе был переоборудован ускоритель со встречными пучками протонов и антипротонов. Летом 1981 года ускоритель заработал, и в начале 1983 года бозон был обнаружен. А еще через год его открыватель, американский физик Карло Руббиа, был увенчан Нобелевской премией. Но еще за два года до открытия этой долгожданной частицы в группе Руббиа начал сниматься фильм о том, как был обнаружен промежуточный бозон. И как только бозон нашли, вышел на экраны физических центров и фильм о его открытии.
Чуть более неожиданным в свое время был четвертый кварк (три предыдущих появились в начале шестидесятых), его не ждали, но тем не менее стоило Рихтеру и Тингу заявить о своем открытии, как место новых частиц в микромире было найдено. Я в то время был студентом и очень хорошо помню, как поздней осенью 1974 года член-корреспондент АН СССР Лев Борисович Окунь отменил свою очередную лекцию, сказав нам: «Несколько дней назад обнаружили новую частицу. Я думаю, что она состоит из новых кварков. Попробуем посчитать некоторые характеристики ее распадов». И мы посчитали. Точнее, считал Лев Борисович, а мы слушали и, кажется, кое-что понимали. В общем, семейство «очарованного» кварка сразу поддалось классификации.
«Дзиту» же не предсказывал никто. Она явилась на свет совершенно неожиданно, а кроме того — обладала одним удивительным и непонятным свойством: рождалась только в распадах самого легкого из семейства ипсилонов и никак не проявляла себя в превращениях других членов семейства. Это очень странно, потому что все ипсилоны состоят из одной и той же пары кварка-антикварка и вести себя должны более или менее одинаково.
Антикварк — это точная копия кварка, его зеркальный двойник, но с противоположным зарядом, так же как позитрон — античастица для электрона.
Но открытие «дзиты» как раз подоспело к двадцатипятилетию ДЕЗИ — подарок лучше не придумаешь. И одно из сентябрьских воскресений, как по заказу теплое и солнечное, было отведено под праздник. Юбилей получился радостный: с аттракционами, играми, лотереями, фейерверками — все, кто был в это время в ДЕЗИ, забросили свои формулы и терминалы и от души веселились, воспевая «дзиту».