أعلن الفيزيائيون عن اكتشاف جسيم يتكون من الجلوونات فقط

يدعي الفيزيائيون النوويون النمساويون أنهم في أحد ردود الفعل كانوا قادرين على ملاحظة الجسيمات الافتراضية " gluonium " (glueball). توقع المنظرون وجودها في إطار النموذج القياسي . يتكون Gluonium من gluons وحده ولا يحتوي على الكواركات.

الكواركات والغلونات هي الجسيمات الافتراضية التي يتكون منها الهدرونات. ويعتقد أنه لا يمكن ملاحظتها بشكل منفصل ، فهي دائمًا مدمجة في أي جسيم أولي. اعتقد الفيزيائيون بوجود "طوب" متطابق مشترك في بنية الهدرونات حول الخمسينات ، عندما أدركوا أن عددًا كبيرًا جدًا من الجسيمات الأولية التي حصلوا عليها في التصادمات تظهر خصائص مشتركة. قرر الفيزيائيون أن أي هيدرون يتكون من ثلاثة كواركات.

ومع ذلك ، فإن هذه الكواركات تتصرف بغرابة. على سبيل المثال ، لا يمكن فصل الكواركات (مع زيادة المسافة بينهما ، تزداد قوة ارتباطها أيضًا) ودمجها في كمية أكبر من ثلاثة (باستثناء حالة تجميع مادة تسمى " بلازما الكواركات- غلوون " ، حيث ، من الناحية النظرية ، تتحرك الكواركات بحرية طوال الجلطة).

بالإضافة إلى ذلك ، إذا كانت نواة عنصر كيميائي أثقل تتكون ببساطة من عدد أكبر من البروتونات والنيوترونات ، فإن الهدرونات الثقيلة تتكون بشكل افتراضي من كل الكواركات نفسها التي يتم دمجها ببساطة بطريقة مختلفة. بتغيير الوضع النسبي للكواركات ، نحصل على جسيم آخر.

في وقت لاحق ، تقرر أن كتلة الكوارك ليست مسؤولة عن الكواركات (من المقبول عمومًا أن كتلتها حوالي 2 في المائة من كتلة البروتون) ، ولكن "مجال القوة" الذي يربطها ببعضها البعض - gluons. لديهم تفاعل قوي. من خلال تغيير موقع الكواركات ، على سبيل المثال ، نقلها بعيدًا عن بعضها البعض ، نقوم بزيادة "سحابة" الغلوون ، وتصبح أكثر ضخامة.

في مزيد من التجارب ، وجد أن الجلونات ليست على الإطلاق ناقلات سلبية للتفاعل بين الكواركات ، ولكنها أيضًا "أجزاء" مستقلة - طوب يشكلون الهادرونات. عند دراسة بروتون سريع الطيران ، أصبح من الواضح أن نصف طاقته تحمله الكواركات ، والنصف الآخر بواسطة الغلوونات.

إن النمساويين من معهد فيينا للتكنولوجيا على يقين من أن الميزون f0 (1710) هو بالضبط ذلك الجلوونيوم الافتراضي. على الرغم من أن الجلوونات نفسها ليس لديها كتلة ، إلا أن تفاعلها مع بعضها البعض يؤدي إلى الكتلة. ونتيجة لذلك ، يمكن ملاحظة الجلوونيوم ، وإن كان ذلك بطريقة غير مباشرة ، عن طريق مراقبة تحلل الجسيمات.

تزامنت حسابات أستاذ VTI Anton Rebhan وطالبه Frederic Brünner فيما يتعلق بتحلل الغلوون بشكل مريب مع التجربة التي شارك فيها الجسيم f0 (1710). يبقى لتلقي تأكيد لهذه التجربة.

يشكو أنطون ريبان: "لسوء الحظ ، لا يمكن حساب صورة اضمحلال الجلونيوم بدقة". وقد أشارت الحسابات المبسطة إلى أن ميزونان مناسبان للجسيم الغامض - f0 (1500) و f0 (1710). بدا الأول دائمًا أنه مرشح أكثر ملاءمة ، والثاني ، على الرغم من أنه كان مناسبًا بشكل أفضل للحسابات الحاسوبية ، خلال الاضمحلال أعطى الكثير من الكواركات الثقيلة ("الغريبة") ، والتي من وجهة نظر الفيزيائيين لا تبدو معقولة.

استخدم العلماء النمساويون نهجًا مختلفًا وغير قياسي في حساباتهم. كتب أنتون ريبان: "أظهرت حساباتنا أن الجلونيوم يمكن أن ينفصل فعليًا إلى كواركات غريبة". كان التسوس المحسوب إلى جزيئين ضوئيين في توافق جيد مع ملاحظات الاضمحلال f0 (1710). بالإضافة إلى ذلك ، اتضح أنه من الممكن أن يتحلل إلى عدد أكبر من الجسيمات من اثنين.

بعد بضعة أشهر ، يجب أن توفر التجارب في مصادم الهادرون الكبير والمسرع الصيني BESIII (Beijing Electron- Positron Collider) بيانات جديدة للتحليل. سيكون بإمكانهم تأكيد أو رفض النتائج التي حصل عليها النمساويون.

Source: https://habr.com/ru/post/ar385425/