Χάρη σε επιμελή εργασία, οι επιστήμονες βρήκαν στοιχεία για την ύπαρξη ενός οιονεί σωματιδίου, το οποίο προτάθηκε για πρώτη φορά ως υπόθεση σχεδόν πριν από 50 χρόνια: τριβή.
Το oderon είναι ένας συνδυασμός υποατομικών σωματιδίων, όχι ένα νέο θεμελιώδες σωματίδιο, αλλά σε ορισμένες αλληλεπιδράσεις δρα ως τέτοιο και ο τρόπος που ταιριάζει στα θεμελιώδη δομικά στοιχεία της ύλης κάνει την ανακάλυψη μια τεράστια ανακάλυψη για τους φυσικούς.
Τελικά, το oderon ανακαλύφθηκε μέσω λεπτομερούς ανάλυσης δύο συνόλων δεδομένων, φτάνοντας σε μια πιθανότητα 5 σίγμα, την οποία οι ερευνητές χρησιμοποιούν ως κατώφλι. Αυτό σημαίνει ότι αν δεν υπήρχε το oderon, η πιθανότητα να βλέπαμε μια τέτοια επίδραση στα δεδομένα τυχαία θα ήταν 1 στα 3,5 εκατομμύρια.
Σωματίδια όπως τα πρωτόνια και τα νετρόνια αποτελούνται από μικρότερα υποατομικά σωματίδια: με απλά λόγια, τα κουάρκ είναι «κολλημένα μεταξύ τους» με γκλουόνια, τα οποία μεταφέρουν τη δύναμη. Η σύζευξη πρωτονίων σε έναν επιταχυντή σωματιδίων μας δίνει την ευκαιρία να εξετάσουμε την εσωτερική τους δομή, κορεσμένη με γκλουόνια.
Όταν δύο πρωτόνια προσκρούουν μεταξύ τους αλλά με κάποιο τρόπο επιβιώνουν από τη σύγκρουση, αυτή η αλληλεπίδραση - ένας τύπος ελαστικής σκέδασης - μπορεί να εξηγηθεί από τα πρωτόνια που ανταλλάσσουν έναν άρτιο ή περιττό αριθμό γκλουονίων.
Αν αυτός ο αριθμός είναι άρτιος, είναι το έργο ενός οιονεί σωματιδίου pomeranian. Μια άλλη επιλογή – που φαίνεται να εμφανίζεται πολύ λιγότερο συχνά – είναι το οιονείσωματίδιο oderon, μια ένωση με περιττό αριθμό γκλουονίων. Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να ανιχνεύσουν oderon σε πειράματα, αν και η θεωρητική κβαντική φυσική προέβλεψε ότι θα έπρεπε να υπάρχουν.
Ερευνα
Οι ερευνητές ανέλυσαν ένα μεγάλο σύνολο δεδομένων που ελήφθησαν από τον επιταχυντή σωματιδίων Large Hadron Collider (LHC) στην Ελβετία και τον επιταχυντή σωματιδίων Tevatron στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Εκατομμύρια σημεία δεδομένων μελετήθηκαν για να συγκριθούν οι συγκρούσεις πρωτονίου-πρωτονίου ή πρωτονίου-αντιπρωτονίου έως ότου οι επιστήμονες πείστηκαν ότι έβλεπαν αποτελέσματα - περιττούς αριθμούς συζεύξεις γκλουονίων - που θα ήταν δυνατά μόνο αν υπήρχε το oderon.
Μια σύγκριση των δύο τύπων συγκρούσεων αποκάλυψε μια σαφή διαφορά στην ανταλλαγή ενέργειας - αυτή η διαφορά δείχνει ένα oderon. Στη συνέχεια, η ομάδα συνδύασε τις πιο ακριβείς μετρήσεις με ένα προηγούμενο πείραμα το 2018 που αφαίρεσε ορισμένες από τις αβεβαιότητες, επιτρέποντάς τους να επιτύχουν ένα τόσο υψηλό επίπεδο εμπιστοσύνης ανίχνευσης για πρώτη φορά.
Η ανακάλυψη συμβάλλει επίσης στην κάλυψη ορισμένων από τα κενά στην τρέχουσα ιδέα της κβαντικής χρωμοδυναμικής ή QCD, μια υπόθεση για το πώς τα κουάρκ και τα γκλουόνια αλληλεπιδρούν στο ελάχιστο επίπεδο. Μιλάμε για την κατάσταση της ύλης στη μικρότερη κλίμακα και για το πώς όλα στο σύμπαν ενώνονται.
Επιπλέον, σύμφωνα με τους ερευνητές, η εξειδικευμένη τεχνολογία που αναπτύχθηκε για την παρακολούθηση του oderon μπορεί να βρει πολλές άλλες εφαρμογές στο μέλλον: για παράδειγμα, σε ιατρικά όργανα. Και ενώ αυτή η έρευνα δεν απαντά σε όλες τις ερωτήσεις σχετικά με τα oderons και τον τρόπο λειτουργίας τους, είναι η καλύτερη απόδειξη μέχρι τώρα ότι υπάρχουν. Μελλοντικά πειράματα με επιταχυντές σωματιδίων θα παράσχουν πρόσθετη επιβεβαίωση και, αναμφίβολα, θα εγείρουν περισσότερα ερωτήματα.
Διαβάστε επίσης: