Страпелька

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Странная материя»)
Перейти к: навигация, поиск

Стра́пелька (странная + капелька), странгле́т (от англ. strangelet — strange + droplet) — гипотетический объект, состоящий из «странной материи», образованной либо адронами, содержащими «странные» кварки, либо не разделённым на отдельные адроны кварковым веществом с примерно одинаковым содержанием странных, верхних и нижних кварков. Странная материя рассматривается в космологии как кандидат на роль «тёмной материи». Русскоязычный термин страпелька предложен в 2005 году Сергеем Поповым[1][2] как калька от англ. strangelet; вариант странглет (приблизительная фонетическая адаптация того же английского слова) существовал и ранее, его употребляют в русскоязычных физических статьях[3]. Английский термин предложен в 1984 году E. Farhi и R. Jaffe[4].

Элементарные частицы, состоящие из «верхних», «нижних» и странных кварков, например, гипероны, и даже более сложные структуры, аналогичные атомным ядрам, обильно производятся в лабораторных условиях, но распадаются за время порядка 10−9 с. Это обусловлено гораздо большей массой странного кварка по сравнению с верхним и нижним. Вместе с тем существует гипотеза, что достаточно большие «странные ядра», состоящие из примерно равного количества верхних, нижних и странных кварков, могут быть устойчивее. Дело в том, что кварки относятся к фермионам, а принцип Паули запрещает двум одинаковым фермионам находиться в одном и том же квантовом состоянии, вынуждая частицы, «не успевшие» занять низкоэнергетичные состояния, размещаться на более высоких энергетических уровнях. Поэтому если в ядре имеется три разных сорта («аромата») кварков, а не два, как в обычных ядрах, то большее количество кварков может находиться в низкоэнергетических состояниях, не нарушая принципа Паули. Такие гипотетические ядра, состоящие из трёх сортов кварков, и называют страпельками.

Предполагается, что страпельки, в отличие от обычных атомных ядер, могут оказаться устойчивыми по отношению к спонтанному делению даже при больши́х массах[5][6]. Если это верно, то страпельки могут достигать макроскопических и даже астрономических размеров и масс.

Предполагается также, что столкновение страпельки с ядром какого-нибудь атома может вызывать его превращение в странную материю, которое сопровождается выделением энергии. В результате во все стороны разлетаются новые страпельки, что теоретически может приводить к цепной реакции.

Высказываются опасения, что данный процесс каталитического превращения обычной материи в «странную» может привести к превращению в странную всей материи, из которой состоит наша планета (подробнее: Вопросы безопасности Большого адронного коллайдера#Страпельки).

Поиск устойчивых страпелек в образцах лунного грунта завершился отрицательно. Таким образом, если устойчивые страпельки и существуют, то их массовая доля в обычной материи составляет менее 10−16[7].

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 40-летний юбилей предсказания кварковых звезд. Радио «Свобода» (5 марта 2005). Проверено 25 октября 2011. Архивировано 13 марта 2012 года.
  2. Коллайдер миру не убийца. Газета.ру (23 июня 2008). Проверено 22 августа 2008. Архивировано 13 марта 2012 года.
  3. Рябов В. А., Царев В. А., Цховребов А. М. Поиски частиц темной материи // Успехи физических наук. — 2008. — Т. 178, № 11. — С. 1129—1164.
  4. E. Farhi and R. Jaffe. Strange Matter // Phys. Rev. D30, 2379 (1984).
  5. H. Heiselberg. Screening in quark droplets // The American Physical Society. Physical Review D. — 1993. — Vol. 48, № 3. — P. 1418—1423. — DOI:10.1103/PhysRevD.48.1418.
  6. M. Alford, K. Rajagopal, S. Reddy, A. Steiner. Stability of strange star crusts and strangelets // The American Physical Society. Physical Review D. — 2006. — Vol. 73. — P. 114016. — DOI:10.1103/PhysRevD.73.114016. — arXiv:hep-ph/0604134. arXiv:hep-ph/0604134
  7. Физики не нашли страпельки на Луне со ссылкой на Physical Review Letters