Teoria relativităţii restrânse formulată de către Einstein indică existenţa unei noi stări a materiei

Teoria relativităţii restrânse a fost propusă de către Albert Einstein în anul 1905 în lucrarea „On the Electrodynamics of Moving Bodies” („Despre electrodinamica corpurilor în mişcare”) şi care aplana incompatibilitatea dintre mecanica newtoniană şi ecuaţiile lui Maxwell care descriu câmpul magnetic. Această teorie ar multiple aplicaţii, putând fi folosită pentru a înţelege dilatarea temporală, masa relativistă, viteza maximă pe care o particulă o poate atinge. De asemenea, conform cercetătorilor de la acceleatorul de particule Large Hadron Collider, această teorie oferă fundamentele identificării unei noi stări a materiei, care apare la viteze apropiate de cea a luminii, notează Live Science.

În mod obişnuit, activitatea cercetătorilor de la LHC se concentrează pe studierea impactului dintre două particule la viteze apropiate de cea a luminii. Însă, pentru a identifica această stare a materiei, cercetătorii trebuie să analizeze fenomenele care au loc atunci când particulele accelerate trec una pe lângă cealaltă.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Această nouă stare a materiei, în căutarea căreia se află fizicienii, este numită condensat culoare-sticlă. Denumirea propusă de către oamenii de ştiinţă are trei termeni şi înainte de a avansa trebuie să înţelegem ce înseamnă fiecare dintre aceştia. În primul rând, „condensat” face trimitere la creşterea numărului de particule subatomice din particulele accelerate. Cel de al doilea termen, „culoare”, face trimitere la tipul încărcăturii pe care quarcii o poartă ca urmare a acţiunii forţelor nucleare tari. În al treilea rând, termenul de „sticlă” face trimitere la proprietăţile unor materiale care se comportă precum nişte solide pe termen scurt şi ca nişte lichide pe o perioadă de timp mai îndelungată. 

Profesorul Daniel Tapia Takaki, de la Universitatea Kansas, explică faptul că în momentul în care protonii sunt acceleraţi la viteze comparabile cu cea a luminii, numărul de gluoni, particule subatomice care formează protonii şi neutronii, tinde să crească exponenţial. Punctul în care această multiplicare a gluonilor se opreşte este cel în care poate fi identificată starea de condensat culoare-sticlă a materiei. 

Această stare extremă a materieiar putea să ofere răspunsuri cu privire la modul în care se formează legat de modul de formare al noilor particule în urma coliziunilor la niveluri înalte de energie sau modul în care materia este distribuită în interiorul diferitelor particule.

Într-un articol din luna august, dr. Tapia Takaki şi echipa cu care acesta colaborează au descris modul în care au măsurat, în mod indirect, densitatea de gluoni la diferite niveluri de energie în timpul coliziunilor proton-proton. Aceste măsurători au relevat că la cel mai înalt nivel de energie condensatul culoare-sticlă tinde să se formeze.

În ciuda entuziasmului pe care oamenii de ştiinţă care lucrează şi care urmăresc acest proiect îl manifestă faţă de perspectiva identificării acestei noi stări a materiei, nu trebuie să uităm că munca lor se află încă într-un punct teoretic, singurele dovezi aduse în sprijinul teoriilor lor fiind indirecte.

Studiul din luna august în care cercetătorii îşi prezentau progresele a fost publicat în The European Physical Journal C.

Citeşte şi: