По први пут, експеримент АЛИЦЕ на Великом хадронском сударачу директно је измерио феномен познат као „мртви конус“, омогућавајући физичарима да директно измере масу фундаменталне честице, шармираног кварка.
Многе честице које чине видљиви универзум око нас су заправо саставне честице изграђене од мање моћних фундаменталних честица познатих као кваркови. На пример, протони и неутрони садрже по три кварка. Постоји шест различитих „укуса“ кваркова – горе, доле, горе, доле, чудни и зачарани – сваки са различитим масама, спиновима и другим квантним својствима. Различите комбинације кваркова формирају различите честице. Кваркови се држе заједно у овим саставним честицама помоћу силе која се преноси кроз честицу без масе која се зове глуон. Заједно, кваркови и глуони су познати као партони.
Велики хадронски сударач у ЦЕРН-у у близини Женеве у Швајцарској убрзава протоне јаким магнетним пољима кроз тунел дуг 27 км до енергије од 6,8 ТЕВ, након чега се сударају једни са другима. Као резултат судара, формира се каскада других честица, које саме емитују или се распадају у још више честица, и тако даље низ каскаду, што може да расветли аспекте фундаменталне физике.
Конкретно, кваркови и глуони се стварају и ослобађају у каскади званој партонски ток, где кваркови ослобађају глуоне, а сами глуони могу да ослобађају друге глуоне ниже енергије.
Научници који раде на пројекту АЛИЦЕ (експеримент великог јонског сударача) анализирали су трогодишње податке о сударима протона и протона како би пронашли доказе о постојању мртвог конуса. Према теорији квантне хромодинамике, или КЦД, мртви конус је област у којој партони одређене масе и енергије не могу да емитују глуоне. „Било је веома изазовно директно посматрати мртви конус“, рекао је портпарол АЛИЦЕ Лучано Муса у изјави за штампу.
Део потешкоћа је у томе што се мртва зона може попунити другим субатомским честицама које настају у сударима протона и протона, а праћење кретања партона кроз ток није лако јер стално мења правац.
Да би решили овај проблем, научници су развили метод којим су могли да премотају снимке партонских токова уназад у прошлост, омогућавајући им да одреде где и када су нуспродукти тока пуштени. Посебно су тражили токове који укључују зачарани кварк. Сецирајући их, научници су открили у обрасцу глуонског зрачења које се емитује током партонских токова, област у којој је глуонско зрачење потиснуто. Ово је мртав конус.
Налаз је важан не само зато што потврђује КЦД пророчанство, већ и због тога што је сада могуће директно измерити масу шармираног кварка, која према теорији и индиректним мерењима износи 1,275+/-25 МеВ/ц^2 . Према КЦД, мртви конус је директно повезан са масом партона, а честице без масе не могу формирати мртви конус. Откриће мртвог конуса могло би утрти пут за нову еру физике кваркова.
Можете помоћи Украјини да се бори против руских освајача. Најбољи начин да то урадите је да донирате средства Оружаним снагама Украјине путем Савелифе или преко званичне странице НБУ.
Прочитајте такође:
- ЦЕРН је одобрио пројекат изградње сударача од 100 километара за 23 милијарде долара
- Велики хадронски сударач поново је покренут после трогодишње паузе