WRÓĆ DO STRONY
GŁÓWNEJ
Nauka

Dokonano pierwszych pomiarów cząsteczki czarmonium

Gotowi na szybką dawkę fizyki na poziomie, którego trudno szukać na nieścisłych kierunkach? W tej dziedzinie doszło niedawno do przełomu, kiedy to dokonano pierwszych pomiarów odkrytej w 1974 roku cząsteczki czarmonium, czyli mezonu zawierającego zarówno antykwark powabny, jak i kwark. 

Czytaj też: Radio aksjonowe pomoże w znalezieniu ciemnej materii

Kwarki są jedną z podstawowych części całej materii. Są to cząsteczki, które łączą się, tworząc tak zwane hadrony – niektóre z tych to protony i neutrony – podstawowe składniki jąder atomowych. Badając fotony w celu lepszego zrozumienia kwarków, naukowcy z Florida State University zapisali się właśnie na kartach historii, dokonując pomiarów wspomnianego czarmonium, cząsteczki subatomowej, która powstaje z energii w zderzeniach foton-proton.

Zarówno kwarki, jak i fotony są cząsteczkami elementarnymi (subatomowymi), więc nie mają żadnej podstruktury, podczas gdy protony są cząsteczkami złożonymi, co oznacza, że ​​są narażone na działanie dwóch lub więcej cząstek elementarnych. Naukowcy chcieli więc, aby fotony zderzyły się z protonem, aby dowiedzieć się, jak działają. Jak wspominał Sean Dobbs, jeden z badaczy:

Naprawdę fajnie jest to zobaczyć. To otwiera nową granicę fizyki.

Do eksperymentu, porównywanego przez zespół do „stłuczki samochodowej” wykorzystano spektrometr GlueX w Thomas Jefferson National Accelerator Facility w Wirginii. Zespół wygenerował wiązkę fotonów w spektrometrze, a następnie ta przepłynęła przez pojemnik z ciekłym wodorem i zareagowała z protonami w ich jądrach.

Chociaż naukowcy nie byli w stanie uchwycić tych drobnych reakcji i kolizji, jakie miały miejsce, spojrzeli na efekt z drugiej strony. Ustalili, co się wydarzyło, gdy wiązka przeszła przez pojemnik z wodorem i przyjrzeli się procesowi powstawania innych subatomowych cząstek zawierających kwarki. Znaleźli więcej cząstek czarmonium, niż się spodziewali, a ponadto nie zauważyli wcześniej odkrytych cząstek „pentakwarek”.

Czytaj też: Bakteria cholery może ukraść do 150 genów za jednym razem

Źródło: Popular Mechanics