פנטאקווארק
היסטוריה > אמצע שנות ה-2000

הדרישה שנחוצה כדי לכלול אנטיקווארק פירושה שקשה לזהות בצורה ניסויית סוגים רבים של פנטאקווארק – אם טעמו של האנטיקווארק תואם את טעמו של כל קווארק אחר בחמישייה, הוא יתבטל והחלקיק יהיה דומה להדרון בן שלושה קווארקים. מסיבה זו, חיפושי פנטאקווארקים מוקדמים חיפשו חלקיקים שבהם האנטיקווארק לא בוטל. באמצע שנות ה-2000 טענו כמה ניסויים כי הם חשפו מצבי פנטאקווארק. בפרט דווח על תהודה עם מסה של 1540 MeV/c2 ב-LEPS בשנת 2003, בעל הסימון +Θ. ממצא זה חפף למצב פנטאקווארק עם מסה של 1540 MeV/c2 שנחזה בשנת 1997.
המצב המוצע מורכב משני קווארקי למעלה, שני קווארקי למטה ואנטיקווארק מוזר (uudds). בעקבות הכרזה זו, 9 מחקרים עצמאיים נוספים דיווחו על כך שראו פסגות צרות מ-nK+ ו-pK0, עם מסות שנעות בין 522 MeV/c2 ו-1555 MeV/c, כאשר כל התוצאות הן בעלות מסות יותר גדולות מ-4 σ. אף על פי שהיו חששות לגבי אמינותם של מצבים אלה, ה-PDG נתן ל-+Θ דירוג של 3 כוכבים (מתוך 4) במאמר סקירת פיזיקת החלקיקים משנת 2004. שני מצבי פנטאקווארק נוספים דווחו, אם כי עם מובהקות סטטיסטית נמוכה יותר מהשאר, ה-Φ– –, בעל מסה של 1860 MeV/c2, וה-Θ
0c, בעל מסה של 3099 MeV/c2. מאוחר יותר, התגלה כי שניהם היו אפקטים סטטיסטיים, מאשר תהודות אמיתיות.
10 ניסויים חיפשו אחר ה-+Θ אבל לא הצליחו למצוא אותו. שניים במיוחד (אחד מהם ב-Belle והאחר ב-CLAS) היו כמעט בעלי אותם תנאים כמו ניסויים אחרים שטענו כי זיהו אותו (DIANA ו-SAPHIR, בהתאמה). סקירת פיזיקת החלקיקים משנת 2006 סיכם כי:
לא היה אישור בעל נתונים סטטיסטיים גבוהים על אף אחד מהניסויים המקוריים שטענו כי הם רואים את ה-+Θ; היו שתי חזרות סטטיסטיות גבוהות של מעבדת ג'פרסון שהראו בבירור כי הטענות החיוביות המקוריות בשני המקרים הללו שגויות; היו מספר ניסויים אחרים בעלי נתונים סטטיסטיים גבוהים, שאף אחד מהם לא מצא שום הוכחה ל-+Θ; וכל הניסיונות לאשר את שני האחרים טענו כי מצבי פנטאקווארק הובילו לתוצאות שליליות. המסקנה היא שפנטאקווארקים באופן כללי, ו-+Θ, במיוחד, אינם קיימים.
המקור באנגלית
[T]here has not been a high-statistics confirmation of any of the original experiments that claimed to see the Θ; there have been two high-statistics repeats from Jefferson Lab that have clearly shown the original positive claims in those two cases to be wrong; there have been a number of other high-statistics experiments, none of which have found any evidence for the Θ; and all attempts to confirm the two other claimed pentaquark states have led to negative results. The conclusion that pentaquarks in general, and the Θ, in particular, do not exist, appears compelling.
סקירת פיזיקת החלקיקים משנת 2008 הרחיק לכת אפילו עוד יותר:
ישנם שניים או שלושה ניסויים אחרונים שמוצאים עדויות חלשות לאותות ליד המסות הנומינליות, אך פשוט אין טעם להכניס אותם לטבלאות לנוכח הראיות המוחלטות כי הפנטאקווארקים הנטענים אינם קיימים... כל הסיפור - התגליות עצמן, גל הגאות של עיתונים של תיאורטיקנים ופנומנולוגים שבאו בעקבותיו, ו"אי הגילוי" בסופו של דבר - הוא פרק מוזר בתולדות המדע.
המקור באנגלית
There are two or three recent experiments that find weak evidence for signals near the nominal masses, but there is simply no point in tabulating them in view of the overwhelming evidence that the claimed pentaquarks do not exist... The whole story—the discoveries themselves, the tidal wave of papers by theorists and phenomenologists that followed, and the eventual "undiscovery"—is a curious episode in the history of science.
למרות "תוצאות האפס" הללו, התוצאות של LEPS המשיכו להראות את קיומו של מצב צר עם מסה של 1524±4 MeV/c2, עם מובהקות סטטיסטית של 5.1 σ.