Ieškiniai susiaurina paslaptingą materijos formą, numatytą Einšteino specialiojo reliatyvumo teorijoje. Po daugiau nei dešimtmetį trukusio žvilgsnio, didžiausio pasaulyje dalelių susidūrimo prietaiso mokslininkai mano, kad jie yra ant jo slenksčio.
Bet tyrinėtojai neieško sprogusių dalelių, išspaustų beveik šviesos greičiu.
Vietoj to, 17 mylių (27 kilometrų) žiedo, palaidoto po žeme netoli Prancūzijos ir Šveicarijos sienos, fizikai, tyrinėdami, kas nutinka, kai dalelės dalelės, ieško trūkstamos medžiagos, vadinamos spalvoto stiklo kondensatu. nesikirskite, o artinkite vienas kitą artimoje misijoje.
Standartiniame fizikos modelyje teorijoje, apibūdinančioje subatominių dalelių zoologijos sodą, 98% visatos matomos medžiagos yra laikomos kartu esminių dalelių, vadinamų gluonais. Šios tinkamai įvardytos dalelės yra atsakingos už jėgą, kuri suklijuoja kvarkus ir sudaro protonus bei neutronus. Kai protonai įsibėgėja iki šviesos greičio, atsiranda keistas reiškinys: Glionų koncentracija jų viduje pakyla.
„Tokiais atvejais gluonai suskaidomi į mažesnių energijų gluonų poras, ir tokie gluonai pasiskirsto vėliau, ir taip toliau“, - pranešime teigė Kanzaso universiteto fizikos ir astronomijos docentas Danielis Tapia Takaki. "Tam tikru momentu protonų viduje esančių glionų padalijimas pasiekia ribą, kurioje glionų dauginimasis nebesaugo. Tokia būsena yra žinoma kaip spalvoto stiklo kondensatas, hipotezuota medžiagos fazė, kuri, kaip manoma, egzistuoja labai dideliame - energijos protonus ir taip pat sunkiuose branduoliuose “.
Anot Brookhaveno nacionalinės laboratorijos, kondensatas galėtų paaiškinti daugybę neišspręstų fizikos paslapčių, pavyzdžiui, kaip dalelės susidaro susidūrimuose su dideliu energijos kiekiu ar kaip materija pasiskirsto dalelėse. Tačiau patvirtindami jo egzistavimą mokslininkai daugelį dešimtmečių vengė. Tačiau 2000 m. Brookhaveno reliatyvistinio sunkiųjų jonų kaupiklio fizikai rado pirmuosius ženklus, kad spalvoto stiklo kondensatas galėjo egzistuoti.
Kai laboratorija sutriuškino aukso atomus, kurių elektronai buvo pašalinti, jie rado keistą signalą dalelėse, sklindančiose iš susidūrimų, ir užuomina apie tai, kad atomų protonai buvo užkimšti gliutonais ir pradėjo formuotis spalvoto stiklo kondensatas. Kiti eksperimentai su sunkiųjų jonų susidūrimu LHC turėjo panašius rezultatus. Tačiau protonų susidūrimas reliatyvistiniu greičiu gali suteikti tik trumpalaikį protonų vidinių žvilgsnių įspūdį, kol subatominės dalelės žiauriai sprogs. Protonų vidaus zondavimas yra švelnesnis.
Kai įkrautos dalelės, tokios kaip protonai, įsibėgėja dideliu greičiu, jos sukuria stiprius elektromagnetinius laukus ir išskiria energiją fotonų ar šviesos dalelių pavidalu. (Dėl dvigubos šviesos prigimties ji taip pat yra banga.) Šie energijos nutekėjimai kadaise buvo pašalinti kaip nepageidaujamas dalelių greitintuvo šalutinis poveikis, tačiau fizikai išmoko naujų būdų, kaip panaudoti šiuos didelės energijos fotonus savo naudai.
Jei protonai sukasi greitintuve vienas prieš kitą, jų skleidžiama fotonų audra gali sukelti protono ir fotono susidūrimus. Šie vadinamieji ultraperiferiniai susidūrimai yra raktas į energijos suvartojimo protonų vidinio veikimo supratimą.
„Kai didelės energijos šviesos banga atsitrenkia į protoną, ji sukuria daleles - visų rūšių daleles - nesuardydama protono“, - teigiama Tapia Takaki pranešime. "Šios dalelės yra užfiksuotos mūsų detektoriumi ir leidžia mums atkurti neregėtai aukštos kokybės vaizdą apie tai, kas yra viduje."
„Tapia Takaki“ ir tarptautinis mokslininkų bendradarbiavimas dabar naudoja šį metodą, norėdami atsekti nekontroliuojamo spalvoto stiklo kondensatą. Ankstyvieji tyrimo rezultatai buvo paskelbti Europos fizinio žurnalo C. rugpjūčio numeryje. Pirmą kartą komanda sugebėjo netiesiogiai išmatuoti klijų tankį keturiais skirtingais energijos lygiais. Aukščiausiame lygyje jie rado įrodymų, kad spalvoto stiklo kondensatas tik pradėjo formuotis.
Eksperimento rezultatai „... yra labai jaudinantys, suteikiantys naujos informacijos apie glonų dinamiką protone, nes yra daugybė teorinių klausimų, į kuriuos neatsakyta“, - teigia Viktoras Goncalvesas, Brazilijos federalinio Peloto universiteto fizikos profesorius ir pareiškime teigiama tyrimo bendraautorės.
Kol kas spalvoto stiklo kondensato buvimas tebėra kebli paslaptis.
