Частица J/ψ — это мезон, состоящий из очарованного и антиочарованного кварков, распады которого изучаются для поиска физики за пределами Стандартной модели.Частица J/ψ — это мезон, то есть частица, состоящая из кварка и антикварка, а именно очарованный кварк, связанный со своей античастицей — антиочарованным кварком. Она была независимо открыта в 1974 году двумя группами: одной под руководством Сэмюэла Тинга в Брукхейвене и другой под руководством Бертона Рихтера в SLAC, что стало знаковым событием, изменившим физику частиц. J/ψ примечательна необычно долгим временем жизни для частицы своей массы, что объясняется подавлением её распада квантово-механическим правилом, известным как правило ОЦИ. Такая долговечность делает её отличной лабораторией для изучения сильного взаимодействия и поиска редких процессов, которые могут указывать на новую физику за пределами Стандартной модели.
J/ψ была открыта в ноябре 1974 года независимо группой Сэмюэла Тинга в Брукхейвенской национальной лаборатории (назвавшей частицу «J») и группой Бертона Рихтера в SLAC (назвавшей её «ψ»). Открытие было объявлено 11 ноября 1974 года и было настолько быстрым и значимым, что получило название «Ноябрьская революция» в физике частиц. Тинг и Рихтер разделили Нобелевскую премию по физике 1976 года за это открытие.
J/ψ рождается в столкновениях частиц высоких энергий, например, при аннигиляции электрона и позитрона, когда энергия превращается в пару очарованный-антиочарованный кварк. Её распады изучаются путём регистрации частиц, которые она производит, таких как мюоны, электроны или фотоны. Поскольку J/ψ относительно тяжела (около 3,1 ГэВ/с²), она может распадаться на множество различных конечных состояний, а относительные вероятности этих распадов — ветвящиеся отношения — чувствительны к влиянию новых, ещё не открытых частиц, которые могут появляться в квантовых петлях. Измеряя эти вероятности с высокой точностью, физики могут искать отклонения от предсказаний Стандартной модели, которые указывали бы на новую физику.
J/ψ используется как калибровочный инструмент и зонд в экспериментах по физике частиц, таких как эксперименты на БАК в ЦЕРНе и на B-фабриках, для проверки Стандартной модели и поиска кандидатов в тёмную материю через невидимые распады.
Открытие J/ψ было настолько неожиданным, что его прозвали «Ноябрьской революцией», поскольку оно опровергло господствовавшую тогда теорию кварков, предсказывавшую, что очарованные кварки должны быть гораздо тяжелее.
