Zahvaljujoč prizadevnemu delu so znanstveniki našli dokaze o obstoju kvazidelca, ki je bil prvič predlagan kot hipoteza pred skoraj 50 leti: odrgnina.
Oderon je kombinacija subatomskih delcev, ni nov temeljni delec, vendar v nekaterih interakcijah deluje kot tak, in način, kako se prilega temeljnim gradnikom snovi, naredi odkritje velik preboj za fizike.
Končno je bil oderon odkrit s podrobno analizo dveh nizov podatkov, pri čemer je bila dosežena verjetnost 5 sigma, ki jo raziskovalci uporabljajo kot prag. To pomeni, da če oderon ne bi obstajal, bi bila možnost, da bi slučajno videli tak učinek v podatkih, 1 proti 3,5 milijona.
Delci, kot so protoni in nevtroni, so sestavljeni iz manjših subatomskih delcev: preprosto povedano, kvarki so "zlepljeni skupaj" z gluoni, ki prenašajo silo. Spajanje protonov v pospeševalniku delcev nam daje priložnost, da pogledamo v njihovo notranjo strukturo, nasičeno z gluoni.
Ko se dva protona zaletita drug v drugega, vendar nekako preživita trk, je to interakcijo – vrsto elastičnega sipanja – mogoče pojasniti z izmenjavo protonov med sodim ali lihim številom gluonov.
Če je to število sodo, gre za delo kvazidelca pomeranec. Druga možnost – ki se zdi, da se pojavlja veliko manj pogosto – je kvazidelec oderona, spojina z lihim številom gluonov. Do zdaj znanstveniki niso mogli zaznati oderonov v poskusih, čeprav je teoretična kvantna fizika predvidevala, da bi morali obstajati.
Raziskovanje
Raziskovalci so analizirali velik nabor podatkov, pridobljenih iz pospeševalnika delcev Large Hadron Collider (LHC) v Švici in pospeševalnika delcev Tevatron v Združenih državah.
Milijone podatkovnih točk so preučevali, da bi primerjali trke proton-proton ali proton-antiproton, dokler niso bili znanstveniki prepričani, da vidijo rezultate – neparne gluonske sklopke – ki bi bili mogoči le, če bi oderon obstajal.
Primerjava obeh vrst trkov je pokazala jasno razliko v izmenjavi energije – ta razlika kaže na oderon. Ekipa je nato združila natančnejše meritve s prejšnjim poskusom leta 2018, ki je odstranil nekatere negotovosti, kar jim je omogočilo, da so prvič dosegli tako visoko stopnjo zaupanja pri zaznavanju.
Odkritje prav tako pomaga zapolniti nekatere vrzeli v trenutni zamisli o kvantni kromodinamiki ali QCD, hipotezi o tem, kako kvarki in gluoni medsebojno delujejo na minimalni ravni. Govorimo o stanju snovi na najmanjšem merilu in o tem, kako se vse v vesolju sestavi.
Poleg tega lahko po mnenju raziskovalcev specializirana tehnologija, razvita za sledenje oderonu, v prihodnosti najde številne druge aplikacije: na primer v medicinskih instrumentih. In čeprav ta raziskava ne odgovori na vsa vprašanja o oderonih in njihovem delovanju, je najboljši dokaz doslej, da obstajajo. Prihodnji poskusi s pospeševalniki delcev bodo zagotovili dodatno potrditev in nedvomno sprožili več vprašanj.
Preberite tudi: