Zahvaljujući marljivom radu, znanstvenici su pronašli dokaze o postojanju kvazičestice, što je prvi put predloženo kao hipoteza prije gotovo 50 godina: abrazija.
Oderon je kombinacija subatomskih čestica, a ne nova temeljna čestica, ali u nekim interakcijama djeluje kao takva, a način na koji se uklapa u temeljne građevne blokove materije čini ovo otkriće velikim pomakom za fizičare.
Naposljetku, oderon je otkriven kroz detaljnu analizu dva skupa podataka, dosegnuvši vjerojatnost od 5 sigma, koju istraživači koriste kao prag. To znači da kada oderon ne bi postojao, šansa da bismo slučajno vidjeli takav učinak u podacima bila bi 1 prema 3,5 milijuna.
Čestice poput protona i neutrona sastoje se od manjih subatomskih čestica: jednostavno rečeno, kvarkovi su "zalijepljeni zajedno" s gluonima, koji nose silu. Spajanje protona u akceleratoru čestica daje nam priliku da pogledamo njihovu unutarnju strukturu, zasićenu gluonima.
Kada se dva protona sudare jedan s drugim, ali nekako prežive sudar, ova interakcija – vrsta elastičnog raspršenja – može se objasniti time što protoni izmjenjuju paran ili neparan broj gluona.
Ako je taj broj paran, radi se o radu kvazičestice pomeranski. Druga mogućnost – koja se čini mnogo rjeđa – je kvazičestica oderona, spoj s neparnim brojem gluona. Do sada znanstvenici nisu mogli otkriti oderone u eksperimentima, iako je teorijska kvantna fizika predviđala da bi trebali postojati.
Istraživanje
Istraživači su analizirali velik skup podataka dobivenih s akceleratora čestica Large Hadron Collider (LHC) u Švicarskoj i akceleratora čestica Tevatron u Sjedinjenim Državama.
Proučavani su milijuni podatkovnih točaka kako bi se usporedili sudari proton-proton ili proton-antiproton sve dok se znanstvenici nisu uvjerili da vide rezultate – neparne sprege gluona – koji bi bili mogući samo ako bi oderon postojao.
Usporedba dviju vrsta sudara otkrila je jasnu razliku u razmjeni energije - ta razlika ukazuje na oderon. Tim je zatim kombinirao preciznija mjerenja s prethodnim eksperimentom iz 2018. koji je uklonio neke od nesigurnosti, što im je omogućilo da po prvi put postignu tako visoku razinu pouzdanosti detekcije.
Ovo otkriće također pomaže popuniti neke od praznina u trenutnoj ideji kvantne kromodinamike ili QCD, hipoteze o tome kako kvarkovi i gluoni međusobno djeluju na minimalnoj razini. Govorimo o stanju materije na najmanjim razmjerima io tome kako se sve u svemiru spaja.
Štoviše, prema istraživačima, specijalizirana tehnologija razvijena za praćenje oderona mogla bi pronaći mnoge druge primjene u budućnosti: na primjer, u medicinskim instrumentima. I dok ovo istraživanje ne odgovara na sva pitanja o oderonima i načinu na koji funkcioniraju, ono je dosad najbolji dokaz da oni postoje. Budući eksperimenti s akceleratorima čestica pružit će dodatnu potvrdu i, bez sumnje, pokrenuti još pitanja.
Pročitajte također: