Mokslininkai nustatė naujų būdų, kaip kvarkai – mažiausios žmonijai žinomos dalelės – jungiasi į grupes. Naujosios struktūros egzistuoja vos šimtą tūkstantąją milijardinės sekundės dalį, tačiau gali paaiškinti, kaip susiformavo mūsų Visata.
Mokslininkai nustatė naujų būdų, kaip kvarkai – mažiausios žmonijai žinomos dalelės – jungiasi į grupes, rašo BBC.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Naujosios struktūros egzistuoja vos šimtą tūkstantąją milijardinės sekundės dalį, tačiau gali paaiškinti, kaip susiformavo mūsų Visata.
Atomus sudaro mažesnės dalelės, vadinamos neutronais ir protonais, kuriuos sudaro po tris kvarkus.
Pastaraisiais metais atrasta „egzotinė“ medžiaga sudaryta iš keturių ir penkių kvarkų – tetrakvarkų ir pentakvarkų.
Mokslininkai Didžiajame priešpriešinių srautų hadronų greitintuve Šveicarijoje atrado vieną naują pentakvarką ir du tetrakvarkus. Iš viso čia aptiktas 21 kvarkas. Kiekvienas iš jų yra unikalus, tačiau mokslininkai džiaugiasi trijų naujų atradimų savybėmis.
Naujasis pentakvarkas skyla į daleles, kurių nesukuria nė vienas kitas, o dviejų tetrakvarkų masė yra vienoda, todėl galima manyti, kad tai gali būti pirmoji žinoma egzotiškų struktūrų pora.
Tačiau dar svarbiau yra tai, kad naujausi atradimai rodo, jog dabar šių dalelių yra pakankamai, kad jas būtų galima pradėti grupuoti kaip cheminius elementus periodinėje lentelėje. Tai yra pirmas svarbus žingsnis kuriant teoriją ir taisykles, reglamentuojančias egzotinę masę.
Galbūt atrodo, kad nedidelių skirtumų tarp mažiausių mums žinomų objektų nustatymas gali atrodyti sunkiai suprantamas, tačiau kvarkų sąveika sukuria vadinamąją „stipriąją jėgą“, kuri suvienija atomų vidų, o kartu ir visą mūsų Visatą.
„Stipriąją jėgą labai sunku apskaičiuoti, mes neturime tvirtų prognozių, kaip susidaro egzotiškieji pentakvarkai ir tetrakvarkai, – sako Mančesterio universiteto profesorius Chrisas Parkesas. – Tačiau tikimės, kad sužinoję apie juos, galėsime sukurti teorijas, kurios leistų juos geriau suprasti.“
Kas yra kvarkai?
5 a. pr. m. e. graikų filosofas Demokritas iškėlė idėją, kad pasaulis sudarytas iš nedalomų dalelių, kurias jis pavadino atomais.
19 a. pabaigoje ir 20 a. pradžioje eksperimentų rezultatai parodė, kad atomai sudaryti iš mažesnių dalelių: elektronų, neutronų ir protonų.
20 a. septintajame dešimtmetyje paaiškėjo, kad neutronai ir protonai sudaryti iš dar mažesnių dalelių, vadinamų kvarkais, ir kad kvarkų sąveika yra susijusi su viena iš pagrindinių gamtos jėgų, vadinamų stipriąja jėga.
Ši jėga ne tik sujungia atomų vidų, bet ir yra svarbi kitų subatominių dalelių, dėl kurių veikia Visata, sąveikai.
Didysis hadronų priešpriešinių srautų greitintuvas buvo iš esmės atnaujintas, jame dirbantys mokslininkai mano, kad atras dar daugiau tokių egzotinių dalelių, iš kurių kai kurios gali turėti šešis kartu susijungusius kvarkus.
Kai kurios iš jų gali egzistuoti ne taip trumpai – galbūt šimtą milijardųjų sekundės dalių. Tai trumpas laiko tarpas pagal žmogiškuosius standartus, tačiau kadangi šios dalelės keliauja beveik šviesos greičiu, jos palieka kelių milimetrų ilgio pėdsakus, kuriais sekti galėtų fizikai.
