Datorită muncii asidue, oamenii de știință au găsit dovezi ale existenței unei cvasiparticule, care a fost propusă pentru prima dată ca ipoteză acum aproape 50 de ani: abraziune.
Un oderon este o combinație de particule subatomice, nu o nouă particulă fundamentală, dar în unele interacțiuni acționează ca atare, iar modul în care se potrivește în blocurile fundamentale ale materiei face ca descoperirea să fie o descoperire uriașă pentru fizicieni.
În cele din urmă, oderonul a fost descoperit prin analiza detaliată a două seturi de date, atingând o probabilitate de 5 sigma, pe care cercetătorii o folosesc ca prag. Aceasta înseamnă că dacă oderonul nu ar exista, șansa ca în date să vedem un astfel de efect întâmplător ar fi de 1 la 3,5 milioane.
Particulele precum protonii și neutronii sunt formate din particule subatomice mai mici: pur și simplu, quarcii sunt „lipiți împreună” cu gluonii, care transportă forța. Cuplarea protonilor într-un accelerator de particule ne oferă posibilitatea de a privi structura lor internă, saturată cu gluoni.
Când doi protoni se lovesc unul de altul, dar supraviețuiesc cumva coliziunii, această interacțiune – un tip de împrăștiere elastică – poate fi explicată prin schimbul de protoni a unui număr par sau impar de gluoni.
Dacă acest număr este par, este opera unei cvasiparticule pomeranian. O altă opțiune – care pare să apară mult mai rar – este cvasiparticula oderon, un compus cu un număr impar de gluoni. Până acum, oamenii de știință nu puteau detecta oderonii în experimente, deși fizica cuantică teoretică a prezis că aceștia ar trebui să existe.
Cercetare
Cercetătorii au analizat un set mare de date obținute de la acceleratorul de particule Large Hadron Collider (LHC) din Elveția și acceleratorul de particule Tevatron din Statele Unite.
Milioane de puncte de date au fost studiate pentru a compara coliziunile proton-proton sau proton-antiproton până când oamenii de știință s-au convins că obțin rezultate - cuplari de gluoni cu numere impar - care ar fi posibile numai dacă oderonul ar exista.
O comparație a celor două tipuri de ciocniri a relevat o diferență clară în schimbul de energie - această diferență indică un oderon. Echipa a combinat apoi măsurătorile mai precise cu un experiment anterior din 2018, care a eliminat unele dintre incertitudini, permițându-le să atingă pentru prima dată un nivel de încredere atât de ridicat de detectare.
Descoperirea ajută, de asemenea, la completarea unor goluri în ideea actuală a cromodinamicii cuantice, sau QCD, o ipoteză despre modul în care quarcii și gluonii interacționează la nivel minim. Vorbim despre starea materiei la cele mai mici scări și despre modul în care totul în univers se reunește.
Mai mult, potrivit cercetătorilor, tehnologia specializată dezvoltată pentru urmărirea oderonului poate găsi multe alte aplicații în viitor: de exemplu, în instrumentele medicale. Și deși această cercetare nu răspunde la toate întrebările despre oderoni și cum funcționează aceștia, este cea mai bună dovadă de până acum că aceștia există. Experimentele viitoare cu acceleratori de particule vor oferi o confirmare suplimentară și, fără îndoială, vor ridica mai multe întrebări.
Citeste si: