ახლად აღმოჩენილი სუბატომური ნაწილაკი, საშუალებას მოგვცემს შევისწავლოთ, თუ როგორ ფუნქციონირებენ ბუნების ყველაზე მძლავრი ურთიერთქმედებები.
მცირედის შესწავლას ძალიან დიდი ჯგუფის ძალისხმევა დასჭირდა. ახალი მეოზონი Ds3-ის შემთხვევაში, Physical Review Letters და Physical Review D-ში მისი აღმოჩენის შესახებ 800 ავტორმა განაცხადა.
ყოველდღიურობაში საკმაოდ კარგად ვიცნობთ გრავიტაციას და ელექტრომაგნეტიზმს. თუმცა, სუბატომურ დონეზე, ნაწილაკების ქცევას ძლიერი და სუსტი ბირთვული ძალები აკონტროლებენ.
ძლიერი ურთიერთქმედება ერთმანეთთან აკავშირებს პროტონებს და ნეიტრონებს, თუმცა ის ასევე ამ ნაწილაკების არსებობის მიზეზიცაა, ის ერთმანეთთან აკავშირებს ასევე კვარკებს; პროტონი კი სამი კვარკისაგან შედგება. ეს ძალა „იმდენად ძლიერია, პროტონის ბმის ენერგია მასაში გაცილებით მეტ კონტრიბუციას აკეთებს, აინშტაინის განტოლების E = mc2, , მიხედვით, ვიდრე თვითონ კვარკები“, ამბობს კვლევების თანაავტორი პროფესორი ტიმ გერსონი ვარვიკის უნიევრსიტეტიდან.
სხვა ტიპის კვარკები გაცილებით მძიმე და არასტაბილურია. თუმცა, მათი შექმნა შესაძლებელია ცერნში, დიდი ადრონულ კოლაიდერში. მეზონი ნაწილაკია, რომელიც შედგება კვარკისა და ანტიკვარკისაგან, რომლებიც ერთმანეთთან დაკავშირებულია ძლიერი ურთიერთქმედებით, Ds3 კი მისი მაგალითია.
სუსტი ურთიერთქმედება ად ელექტრომაგნეტიზმი ამ დროისთვის საკმაოდ კარგად გვესმის, თუმცა რაც შეეხება ძლიერ ურთიერთქმედებას მის შესახებ არც თუ ისე ბევრი რამაა ცნობილი. „კალკულაციები ხორციელდება ე.წ ლატისის ტექნიკით“, ამბობს გერსონი. „იმისათვის, რომ ეს შედეგები იყოს ვალიდური, საჭიროა ექსპერიმენტის შედეგების შესახებ გაკეთებული ვარაუდების შედარება. ახალი ნაწილაკი იდეალურია ამ მიზნისათვის, რადგან ცნობილია, რომ ის შეიცავს კვარკებს და აქვს სპინი 3. ავტორების თქმით, „ეს არის პირველი თვალნათლივი შედეგი, როდესაც ნაწილაკს აქვს დატვირთული სპინი-3 რეზონანსი.
ამ შემთხვევაში სპინი მიუთითებს კვანტურ მექანიკურ მახასიათებელზე. მაღალი სპინის მქონე ნაწილაკების გარშემო კვარკები სწრაფად ორბიტირებენ. „იქიდან გამომდინარე, რომ მას აქვს სპინი 3, არ შეიძლება არსებობდეს ორი აზრი იმის შესახებ, თუ რა არის ეს ნაწილაკი“, ამბობს გერსონი. ეს ფიზიკოსებს ეხმარება იმაში, რომ ზუსტად განსაზღვრონ თუ რასთან აქვთ საქმე და შესაბამისად გამოთვლით მოდელებს ხდის მართვადს.
კოლაიდერში შეჯახებების შედეგად, ხშირად რამოდენიმე ნაწილაკი წარმოიქმნება, რომელთა განსაზღვრაც რთულია. რაც შეეხება Ds3 და DsJ რომელიც ერთი და იმავე ენერგიის მაჩვენებელზეა, თუმცა მისი სპინი შეადგენს 1. ენერგიის მაჩვენებელი დადგენილია 2006 წელს, თუმცა ნაწილაკების დიფერენციაცია მხოლოდ ახლა გახდა შესაძლებელი.
წყარო: iflscience