Kruopštaus darbo dėka mokslininkai rado įrodymų, kad egzistuoja kvazidalelė, kuri pirmą kartą buvo pasiūlyta kaip hipotezė beveik prieš 50 metų: dilimas.
Oderonas yra subatominių dalelių derinys, o ne nauja pagrindinė dalelė, tačiau kai kuriose sąveikose ji veikia kaip tokia, o tai, kaip jis patenka į pagrindinius materijos blokus, daro atradimą didžiuliu fizikų proveržiu.
Galiausiai oderonas buvo aptiktas išsamiai išanalizavus du duomenų rinkinius, pasiekiant 5 sigmų tikimybę, kurią tyrėjai naudoja kaip slenkstį. Tai reiškia, kad jei oderono nebūtų, tikimybė, kad tokį efektą duomenis pamatytume atsitiktinai, būtų 1 iš 3,5 mln.
Tokios dalelės kaip protonai ir neutronai yra sudarytos iš mažesnių subatominių dalelių: paprasčiau tariant, kvarkai yra „suklijuojami“ su gliuonais, kurie neša jėgą. Protonų sujungimas dalelių greitintuve suteikia mums galimybę pažvelgti į jų vidinę struktūrą, prisotintą gliuonų.
Kai du protonai atsitrenkia vienas į kitą, bet kažkaip išgyvena po susidūrimo, ši sąveika – tam tikras elastinės sklaidos tipas – gali būti paaiškinta tuo, kad protonai keičiasi lyginiu arba nelyginiu gliuonų skaičiumi.
Jei šis skaičius lyginis, tai kvazidalelės darbas pomeranijos. Kitas variantas, kuris, atrodo, pasitaiko daug rečiau, yra oderono kvazidalelė, junginys su nelyginiu gliuonų skaičiumi. Iki šiol mokslininkai negalėjo aptikti oderonų eksperimentuose, nors teorinė kvantinė fizika numatė, kad jie turėtų egzistuoti.
Tyrimas
Mokslininkai išanalizavo didelį duomenų rinkinį, gautą iš didelio hadronų greitintuvo (LHC) dalelių greitintuvo Šveicarijoje ir dalelių greitintuvo Tevatron JAV.
Milijonai duomenų taškų buvo tiriami siekiant palyginti protonų ir protonų arba protonų ir antiprotonų susidūrimus, kol mokslininkai įsitikino, kad mato rezultatus – nelyginius gliuonų jungtis – tai būtų įmanoma tik tuo atveju, jei egzistuotų oderonas.
Palyginus dviejų tipų susidūrimus, paaiškėjo aiškus energijos mainų skirtumas – šis skirtumas rodo oderoną. Tada komanda sujungė tikslesnius matavimus su ankstesniu 2018 m. eksperimentu, kuris pašalino kai kuriuos neapibrėžtumus ir pirmą kartą leido pasiekti tokį aukštą aptikimo patikimumo lygį.
Šis atradimas taip pat padeda užpildyti kai kurias dabartinės kvantinės chromodinamikos arba QCD, hipotezės apie tai, kaip kvarkai ir gliuonai sąveikauja minimaliu lygiu, spragas. Mes kalbame apie materijos būseną mažiausiomis mastelėmis ir apie tai, kaip viskas visatoje susijungia.
Be to, tyrėjų teigimu, specializuota technologija, sukurta sekti oderoną, ateityje gali rasti daug kitų pritaikymų: pavyzdžiui, medicinos instrumentuose. Ir nors šis tyrimas neatsako į visus klausimus apie oderonus ir jų veikimą, tai yra geriausias jų egzistavimo įrodymas. Būsimi eksperimentai su dalelių greitintuvais suteiks papildomo patvirtinimo ir, be jokios abejonės, kels daugiau klausimų.
Taip pat skaitykite: