A fost descoperită o nouă particulă. Cercetătorii o căutau de mult timp!

Fizicienii ar putea fi pe cale să descopere o nouă particulă, numită „glueball”. Aceasta este o interacțiune interesantă dintre purtătorii forței nucleare tari, numiți gluoni, de la care îi provine denumirea.

Gluonii transportă forța nucleară între quarcuri, o forță mult mai ciudată decât celelalte. Nu are doar o parte atrăgătoare ca gravitația sau un pozitiv și un negativ ca electromagnetismul. Este o interacțiune a trei încărcături diferite pe care fizicienii din anii 1960 au numit-o culoare. Nu este chiar o culoare, dar veți înțelege curând de ce este numită așa.

• 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

Să luăm, de exemplu, protonul: particula găsită în centrul nucleelor atomice. Acesta este format din trei quarcuri și nu are o nouă încărcătură din partea forței nucleare tari. Așadar, încărcătura celor trei quarcuri trebuie să se anuleze reciproc. Fiecare quarc are o încărcătură de culoare diferită: albastru, verde sau roșu. Împreună, se anulează reciproc, la fel cum luminile acestor culori pot crea lumină albă, explică IFL Science.

O nouă particulă descoperită ar putea fi ceea ce oamenii de știință căutau de mult

Dar există și particule numite mezoni care sunt formate dintr-un quarc și un antiquarc. Acestea nu au culoare, așa că trebuie să existe și antialbastru, antiverde și antiroșu. Gluonii transportă forța nucleară tare și, într-un fel, sunt un amestec de culori. Ei interacționează cu quarcurile, dar pot interacționa și cu alți gluoni. Și aici fizica devine interesantă: gluonii pot forma o nouă particulă fără a avea nevoie de quarcuri.

Teoria există, dar găsirea particulei este cu totul altceva. Aici intervine Spectrometrul Beijing III (BES III), un accelerator de particule capabil să formeze un tip specific de mezoni: mezonul (J/psi), de asemenea scris J/ψ. Acesta este format dintr-un quarc fermion și un antiquarc fermion și, ca toți mezonii, este instabil și nu durează mult. Iar în descompunerea sa există lucruri interesante.

Anterior, cercetătorii ar fi descoperit o combinație rară dintre un proton și un antiproton. Studiind peste 10 miliarde de J/ψ care se descompun, cercetătorii sunt, de asemenea, încrezători că au descoperit o nouă particulă, denumită X(2370).

Munca cercetătorilor nu se oprește aici

Numărul din paranteză reprezintă masa sa în megaelectronvolți la pătratul vitezei luminii. Sunt obținute multe zecimale datorită măsurării masei unei particule în grame sau uncii. Dar 2370 a fost doar prima estimare. Cele mai recente calcule plasează masa reală în jurul a 2.395 MeV/c2 și există o așteptare teoretică că un glueball ar trebui să existe la această masă.

Acum, observațiile sunt într-adevăr consistente cu această particulă legendară și rezultatele sunt probabil cele mai puternice găsite vreodată în favoarea existenței glueball-urilor. Dar nu este o dovadă incontestabilă. O altă interacțiune între quarcuri și antiquarcuri ar putea crea această particulă, și, de asemenea, par să fie produse prea multe prin descompunerea J/ψ. Va fi nevoie de mai multă muncă pentru a dovedi sau a respinge natura de glueball a acestei particule.

Studiul este publicat în revista Physical Review Letters.

Vă recomandăm să citiți și:

Universul ar putea fi plin de găuri negre care nu mor niciodată

Din ce sunt făcute stelele? Răspunsul l-a dat Cecilia Payne Gaposchkin în 1925

James Clerk Maxwell, omul de știință care a demonstrat pentru prima dată legătura dintre electricitate, magnetism și lumină

André-Marie Ampère, unul dintre fondatorii științei electromagnetismului clasic