„Ragasztógolyó” nevű titokzatos részecskére bukkantak a fizikusok

A titokzatos „ragasztógolyókból” hiányzik az ismert részecskék két fő alkotójának egyike.

A tudósok régóta keresik a „ragasztógolyókat”, amelyek önmagukban szubatomi gluonrészecskék kötött állapotai, kvarkok nélkül. Lehet, hogy most megtalálták őket, elrejtőzve egy részecskegyorsító kísérletben.

A szubatomi világ

Óriási áttörésnek ígérkezik a fizikában, de először kezdjük a magyarázattal. A kémiaórán megtanultuk, hogy a világon minden atomokból épül fel. Aztán 1897-ben Thomson felfedezte az elektronokat, ezzel bizonyítva, hogy az atomok is oszthatók, írja a Britannica. Atommagjukat pozitív töltésű protonok és semleges neutronok alkotják, amik körül apró, negatív töltésű elektronok keringenek – akár a Naprendszerünk.

Amiről viszont nem tanultunk, hogy ezek az úgynevezett elemi részecskék (proton, neutron, elektron) is tovább oszthatók kvarkokra és gluonokra. A gluonok fő feladata a kvarkokat a helyükön tartani és stabilizálni az atomot – a kvarkok a protonokat és neutronokat alkotó építőelemek.

A gluon szerepköre

Ez a szerep a gluont az erős nukleáris erő részévé teszi – a négy alapvető természeti erő egyikévé, amelyek a gravitáció, az elektromágnesesség és a gyenge nukleáris erő mellett együtt tartják a fizikai törvényeket, írja a Science Alert.

Remélhetőleg eddig még érthető. Mostanáig a ragasztógolyók csak elméleti tételek voltak, amelyeknek a fizikusok szerint létezniük kell – mert a gluonoknak képeseknek kell lenniük egymáshoz tapadni –, nem pedig valami, amit valóban megfigyeltek.

Fontos felfedezés, hogy a ragasztógolyók tényleg léteznek

Az egyes gluonok nem tartalmaznak anyagot, csak erőt hordoznak, de a ragasztógolyóknak van tömege, amely a gluonok kölcsönhatása révén keletkezik. Ha észrevesszük őket, az újabb jele annak, hogy az univerzum működéséről alkotott jelenlegi felfogásunk, más néven a részecskefizika standard modellje, valóban helyes.

A bizonyíték

Térjünk is rá a kínai Peking Electron-Positron Collider II-ben végzett kísérletekre. Az ütközőt mezonok összetörésére használták. Ezek egy kvarkból és egy antikvarkból álló részecskék, amelyeket az erős nukleáris erő tart össze.

Az ezekből a részecsketörésekből származó szubatomi törmelékek átszitálása során – és egy évtizednyi, mintegy 10 milliárd mintát magában foglaló adatról beszélünk – a kutatók 2395 MeV/c2 átlagos tömegű részecskék bizonyítékait láthatták. Miért lényeges ez? Pontosan ennyi tömeget jósolnak a ragasztógolyóknak.

A ragasztógolyó

A szóban forgó részecske X(2370) nevet visel, és bár néhány egyéb számítás nem felel meg pontosan a kutatók által keresettnek, nem állnak messze tőlük. További mérésekre és további megfigyelésekre lesz szükség a végleges válasz megszerzéséhez.

Tehát ez még nem egyértelműen jelenti, hogy léteznek ragasztógolyók, de a bizonyítékok kezdenek gyarapodni. 2015-ben a tudósok szintén azt gondolták, hogy ragasztógolyókat pillantottak meg. Valószínűleg rövidesen egy másik részecske is ugrást tehet az elméletitől a tényleges felé.

Új világ nyílik meg

E tudományos kutatások nagy részét a matematikai technikák és a számítási képességek folyamatos fejlődése teszi lehetővé – amelyekre szükség van a lehetséges kölcsönhatások és evolúciók hatalmas számának kiszámításához, amelyek egy ragasztógolyóból származhattak.

Természetesen most már rendelkezésünkre állnak a szükséges felszerelések és műszerek, hogy betekintsünk a természeti világ legalapvetőbb működésébe, és több milliárd részecskeállapotot állítsunk elő, amelyek ahhoz szükségesek, hogy felfedezzünk valami olyan ritka és egzotikus dolgot, mint egy ragasztógolyó.

Ez is érdekelhet:

• Történelmi felfedezés: légkört találtak egy távoli bolygó körül
• A legrégebbi akkumulátor több mint 180 éve működik