Благодарение на усърдната работа учените откриха доказателства за съществуването на квазичастица, която за първи път беше предложена като хипотеза преди почти 50 години: абразия.
Одеронът е комбинация от субатомни частици, а не нова фундаментална частица, но при някои взаимодействия той действа като такъв и начинът, по който се вписва във фундаменталните градивни елементи на материята, прави откритието огромен пробив за физиците.
В крайна сметка одеронът е открит чрез подробен анализ на два набора от данни, достигайки 5-сигма вероятност, която изследователите използват като праг. Това означава, че ако oderon не съществуваше, шансът случайно да видим такъв ефект в данните би бил 1 към 3,5 милиона.
Частици като протони и неутрони са съставени от по-малки субатомни частици: просто казано, кварките са „залепени заедно“ с глуони, които носят силата. Свързването на протони в ускорителя на частици ни дава възможност да надникнем в тяхната вътрешна структура, наситена с глуони.
Когато два протона се сблъскат един с друг, но по някакъв начин оцелеят при сблъсъка, това взаимодействие – вид еластично разсейване – може да се обясни с това, че протоните обменят четен или нечетен брой глуони.
Ако това число е четно, това е работа на квазичастица померан. Друг вариант – който изглежда се среща много по-рядко – е квазичастицата одерон, съединение с нечетен брой глуони. Досега учените не можеха да открият одерони в експерименти, въпреки че теоретичната квантова физика прогнозираше, че те трябва да съществуват.
Проучване
Изследователите анализираха голям набор от данни, получени от ускорителя на частици Large Hadron Collider (LHC) в Швейцария и ускорителя на частици Tevatron в Съединените щати.
Бяха изследвани милиони точки от данни, за да се сравнят протон-протонни или протон-антипротонни сблъсъци, докато учените не се убедиха, че виждат резултати – нечетни глуонни връзки – които биха били възможни само ако одеронът съществуваше.
Сравнението на двата вида сблъсъци разкрива ясна разлика в обмена на енергия - тази разлика показва одерон. След това екипът комбинира по-прецизните измервания с предишен експеримент през 2018 г., който премахна някои от несигурностите, позволявайки им да постигнат толкова високо ниво на сигурност на откриване за първи път.
Откритието също помага да се запълнят някои от празнините в настоящата идея за квантовата хромодинамика или QCD, хипотеза за това как кварките и глуоните взаимодействат на минимално ниво. Говорим за състоянието на материята в най-малките мащаби и как всичко във Вселената се събира.
Освен това, според изследователите, специализираната технология, разработена за проследяване на oderon, може да намери много други приложения в бъдеще: например в медицински инструменти. И въпреки че това изследване не дава отговор на всички въпроси относно одероните и как те функционират, то е най-доброто доказателство досега, че те съществуват. Бъдещи експерименти с ускорители на частици ще дадат допълнително потвърждение и без съмнение ще повдигнат още въпроси.
Прочетете също: