Scienziati cinesi e giapponesi hanno dimostrato l'esistenza di una particella composta da quattro quark. Si tratta di una scoperta senza precedenti, che segna una pietra miliare nella fisica delle particelle. È il risultato di due esperimenti che hanno coinvolto altrettanti acceleratori di particelle.
A oggi infatti sono note particelle composte da due o tre quark: si tratta di adroni, mesoni, bosoni e altre. Ed è anche noto che a ogni particella corrisponde un'antiparticella, che ha la stessa massa ma carica opposta. I quark che compongono le particelle - come protoni, neutroni o fotoni - sono di diverso tipo e si possono combinare in vari modi. Le particelle composte da quattro quark però sono una novità.
Molte ipotesi d'altra parte puntano all'esistenza di particelle la cui esistenza è ancora da dimostrare, com'è accaduto di recente con il bosone di Higgs. I due gruppi di scienziati si sono quindi messi alla ricerca di una particella che avrebbe dovuto essere associata al mesone detto charmonium.
In questi casi la ricerca non punta a trovare effettivamente la particella, ma si esaminano gli eventi nel tentativo di evidenziare le prove che detta particella esista. "Così i ricercatori hanno esaminato eventi che includevano il mesone J/ψ, che è una singola particella composta da un charm quark e uno charm antiquark", spiega John Timmer su Ars Technica.
"La J/ψ è stata individuata grazie al suo decadimento in un elettrone e un positrone", continua Timmer. A questo punto gli scienziati hanno cercato indicazioni che dimostrassero come la J/ψ fosse il prodotto del decadimento di una particella più pesante, e "hanno trovato qualcosa a 3,9 GeV, che hanno chiamato Zc(3900), per via della sua massa apparente pari a 3900 MeV".
I dati suggeriscono che ci sia una particella composta di quattro quark, qualcosa che finora era del tutto sconosciuto. La nuova particella sarà ora oggetto di dibattito e di ulteriori studi, e potrebbe aiutarci a fare maggiore luce su une delle discipline scientifiche più complesse, ma anche una di quelle che può aiutarci a comprendere meglio il mondo e l'universo.