Научниците пред одговор на мистерија стара 50 години: Што навистина ѝ го дава „идентитетот“ на материјата?
Физичарите дојдоа до досега најсилните експериментални докази дека основната карактеристика што го одредува идентитетот на честичките како протоните и неутроните можеби не ја носат кварковите, туку структурата од глуони што ги држи заедно.
Новото истражување, објавено во научното списание „Science“, претставува значаен чекор кон разрешување на дебата стара околу половина век за фундаменталната структура на материјата.
Протоните, кои се меѓу основните градбени елементи на стабилната материја во универзумот, традиционално се опишуваат преку трите таканаречени валентни кваркови што ги содржат. Новите податоци од судири на честички со висока енергија, сепак, укажуваат дека нивниот фундаментален „идентитет“ можеби не е поврзан директно со кварковите, туку со структурата од глуони во форма на буквата „Y“, која ги поврзува.
Тестирана теорија стара 50 години
Истражувачите од Националната лабораторија „Брукхејвен“ во Њујорк анализирале податоци од судири на субатомски честички во Релативистичкиот судирач на тешки јони.
Во експериментите, јадра на атоми на рутениум, циркониум и злато биле судирани со брзини блиски до брзината на светлината, а научниците потоа ја анализирале распределбата на честичките создадени при судирите.
Следејќи ја разликата во движењето меѓу електричниот полнеж и бројот на честички во зоната на судирот, физичарите утврдиле дека кварковите, кои носат електричен полнеж, забавуваат во густата средина. Од друга страна, електрично неутралните глуонски врски можат полесно да продолжат да се движат.
Тимот ги анализирал и интеракциите меѓу фотоните и јадрата на златото. Добиените резултати подобро се совпаѓале со таканаречената теорија за „барионски спој“ предложена во 1970-тите години отколку со моделите во кои главната улога им припаѓа на кварковите.
Откритието може да помогне во разбирањето на универзумот
Наодите би можеле да бидат исклучително важни за разбирањето на тоа како силната нуклеарна сила, која ги држи субатомските честички заедно, ја организира стабилната материја.
Научниците нагласуваат дека сè уште не станува збор за директно набљудување на овој механизам, но резултатите претставуваат едни од најсилните експериментални докази досега во прилог на теоријата.
Подоброто разбирање на фундаменталната структура на материјата би можело да помогне и во разрешувањето на една од најголемите мистерии на современата физика зошто во раниот универзум се појавила нерамнотежа меѓу материјата и антиматеријата.
Токму таа нерамнотежа овозможила материјата да опстане и подоцна да се формираат ѕвездите, планетите и, на крајот, животот.
Истражувачите очекуваат идните експерименти со новата генерација Електрон-јонски судирач да овозможат многу попрецизно тестирање и евентуално потврдување на овој механизам.