Առաջին անգամ ALICE-ի փորձը Մեծ հադրոնային կոլայդերում ուղղակիորեն չափել է «մեռած կոն» անունով հայտնի երևույթը՝ ֆիզիկոսներին թույլ տալով ուղղակիորեն չափել հիմնարար մասնիկի՝ հմայված քվարկի զանգվածը:
Մեզ շրջապատող տեսանելի տիեզերքը կազմող շատ մասնիկներ իրականում բաղկացուցիչ մասնիկներ են, որոնք կառուցված են ոչ այնքան հզոր հիմնարար մասնիկներից, որոնք հայտնի են որպես քվարկներ: Օրինակ՝ պրոտոնները և նեյտրոնները պարունակում են երեք քվարկ։ Գոյություն ունեն քվարկների վեց տարբեր «համեր»՝ վեր, վար, վեր, վար, տարօրինակ և կախարդված, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի տարբեր զանգվածներ, սպիններ և այլ քվանտային հատկություններ: Քվարկների տարբեր համակցությունները կազմում են տարբեր մասնիկներ։ Քվարկներն այս բաղկացուցիչ մասնիկներում պահվում են մի ուժով, որը փոխանցվում է գլյուոն կոչվող անզանգված մասնիկի միջոցով: Հավաքականորեն քվարկներն ու գլյուոնները հայտնի են որպես պարտոններ։
Շվեյցարական Ժնևի մերձակայքում գտնվող CERN-ի խոշոր հադրոնային կոլայդերն արագացնում է ուժեղ մագնիսական դաշտերով պրոտոնները 27 կմ երկարությամբ թունելի միջով մինչև 6,8 TEV էներգիա, որից հետո նրանք բախվում են միմյանց: Բախումների արդյունքում ձևավորվում է այլ մասնիկների կասկադ, որոնք իրենք արտանետում կամ քայքայվում են ավելի շատ մասնիկների, և այսպես շարունակ կասկադի ներքև, ինչը կարող է լույս սփռել հիմնարար ֆիզիկայի ասպեկտների վրա:
Մասնավորապես, քվարկներն ու գլյուոնները ստեղծվում և ազատվում են կասկադում, որը կոչվում է պարտոն հոսք, որտեղ քվարկներն արձակում են գլյուոններ, իսկ իրենք՝ գլյուոնները, կարող են արձակել այլ՝ ավելի ցածր էներգիայի գլյուոններ։
ALICE նախագծի վրա աշխատող գիտնականները (A Large Ion Collider Experiment) վերլուծել են պրոտոն-պրոտոնի բախումների երեք տարվա տվյալները՝ մեռած կոնի գոյության ապացույցներ գտնելու համար: Համաձայն քվանտային քրոմոդինամիկայի կամ QCD տեսության՝ մեռած կոնը մի շրջան է, որտեղ որոշակի զանգվածի և էներգիայի մասնիկներ չեն կարող արձակել գլյուոններ։ «Շատ դժվար էր ուղղակիորեն դիտել մեռած կոնը», - ասաց ALICE-ի խոսնակ Լուչիանո Մուսան մամուլի հայտարարության մեջ:
Դժվարության մի մասն այն է, որ մեռած գոտին կարող է լցվել այլ ենթաատոմային մասնիկներով, որոնք ստեղծվել են պրոտոն-պրոտոնի բախումների ժամանակ, և հոսքի միջով պարտոնի շարժմանը հետևելը հեշտ չէ, քանի որ այն անընդհատ փոխում է ուղղությունը:
Այս խնդիրը լուծելու համար գիտնականները մշակեցին մի մեթոդ, որով նրանք կարողացան հետ վերադարձնել պարտոնի հոսքերի ձայնագրությունները ժամանակի մեջ՝ թույլ տալով նրանց որոշել, թե որտեղ և երբ են թողարկվել հոսքի կողմնակի արտադրանքները: Մասնավորապես, նրանք փնտրել են հմայված քվարկի հետ կապված հոսքեր: Հատելով դրանք՝ գիտնականները պարտոնային հոսքերի ժամանակ արտանետվող գլյուոնային ճառագայթման օրինաչափությամբ հայտնաբերեցին մի տարածք, որտեղ ճնշվում էր գլյուոնային ճառագայթումը: Սա մեռած կոն է:
Գտածոն կարևոր է ոչ միայն այն պատճառով, որ հաստատում է QCD-ի մարգարեությունը, այլ նաև այն պատճառով, որ այժմ հնարավոր է ուղղակիորեն չափել հմայված քվարկի զանգվածը, որը, ըստ տեսության և անուղղակի չափումների, կազմում է 1,275+/-25 MeV/c^2։ . Ըստ QCD-ի՝ մեռած կոնը ուղղակիորեն կապված է պարտոնի զանգվածի հետ, և զանգված չունեցող մասնիկները չեն կարող մեռած կոն ձևավորել։ Մահացած կոնի հայտնաբերումը կարող է ճանապարհ հարթել քվարկային ֆիզիկայի նոր դարաշրջանի համար:
Դուք կարող եք օգնել Ուկրաինային պայքարել ռուս զավթիչների դեմ։ Դա անելու լավագույն միջոցը Ուկրաինայի զինված ուժերին միջոցների նվիրաբերումն է Savelife կամ պաշտոնական էջի միջոցով NBU.
Կարդացեք նաև.
- CERN-ը հավանություն է տվել 100 միլիարդ դոլար արժողությամբ 23 կիլոմետրանոց կոլայդեր կառուցելու նախագծին
- Երեք տարվա ընդմիջումից հետո կրկին գործարկվել է Մեծ հադրոնային կոլայդերը