На сайте Phys.org размещен интересный обзор "Кварки и глюоны: эксперимент JADE в DESY", который посвящен эксперименту 70-х - 80-х годов XX века JADE в DESY в Гамбурге. Здесь высокоэнергетические электрон-позитронные столкновения привели к открытию частицы, удерживающей кварки вместе для образования протонов и нейтронов: глюона.

Исследовательский центр DESY в Гамбурге с 1960-х годов находится в центре немецких физических исследований, что привело к важным открытиям в области фундаментальной структуры материи. Один эксперимент в DESY, известный как JADE, записал данные об электрон-позитронных столкновениях между 1979 и 1986 годами.

Название JADE происходит от стран, входящих в его консорциум: Japan (Япония), Deutschland (Германия) и England (Англия). Это был один из пяти экспериментов, проводившихся на круговом электрон-позитронном коллайдере, известном как PETRA, который на момент постройки в 1970-х годах был самым большим накопительным кольцом в мире.

Позитрон — это положительно заряженный эквивалент электрона в антивеществе. Когда позитроны и электроны сталкиваются при высокой энергии, они аннигилируют, порождая дополнительные элементарные частицы, которые недолговечны по отдельности. Самым значительным достижением JADE, вероятно, было совместное открытие одной из таких частиц, глюона, и исследование его свойств.

Глюоны — это «обменные кванты» Сильного взаимодействия, которое является одним из четырех фундаментальных сил природы наряду с Электромагнитным взаимодействием, Слабым взаимодействием (отвечающим за радиоактивные распады) и гравитацией. Это сила, которая связывает кварки вместе, образуя протоны и нейтроны (составляющие атомных ядер), поэтому глюоны можно рассматривать как «клей», который скрепляет эти фундаментальные частицы.

Сравнение следов глюонов, наблюдаемых в JADE, с предсказаниями теории квантовой хромодинамики (КХД), впервые предложенной несколькими годами ранее, подтвердило правильность этой теории. Это было одним из мотивов присуждения Нобелевской премии по физике 2004 года трем физикам (Дэвид Гросс, Дэвид Политцер, Фрэнк Вильчек за открытие асимптотической свободы в теории сильных взаимодействий), которые первоначально разработали КХД.

В обзоре описывается, как данные, полученные JADE, и программное обеспечение, используемое для их анализа, были сохранены для использования в будущем. Данные JADE уникальны, и полезно иметь возможность повторно проанализировать их с помощью более совершенных знаний и методов.

Ссылка на обзор, который находится в свободном доступе:

S. Bethke et al, The JADE experiment at the PETRA e+e- collider: history, achievements and revival, The European Physical Journal H (2022). DOI: 10.1140/epjh/s13129-022-00047-8.