Brukheven Milli Laboratoriyasında yerləşən "RHIC" (Relativistik Ağır İon Kollayderi) üzərində işləyən alimlər kvant xromodinamikasının çoxdankı fərziyyəsini təsdiqləyiblər. "STAR" detektoru vasitəsilə aparılan yüksək enerjili proton toqquşmaları zamanı zərrəciklərin birbaşa boşluqdan yarandığı qeydə alınıb. Tədqiqatçılar protonların toqquşmasından deyil, məhz vakuumun özündən yaranan nadir "kvark-antikvark" cütlüklərini aşkar ediblər. Bu kəşf klassik fizikanın mütləq boşluq hesab etdiyi məkandan materiyanın maddiləşə biləcəyinə dair indiyə qədərki ən güclü sübutdur.
Bu proses necə baş verir?
Kvant xromodinamikasına əsasən, ideal vakuum əslində tam boş deyil. O, özündə qısamüddətli "kvark-antikvark" cütlükləri də daxil olmaqla, virtual zərrəciklər adlanan davamlı fluktuasiyaları saxlayır. Adi şərtlərdə bu cütlüklər demək olar ki, anında yaranır və yox olur. Lakin nəzəriyyəyə görə, kifayət qədər enerji tətbiq edildikdə onlar ölçülə bilən kütləyə malik real zərrəciklərə çevrilə bilərlər. "STAR" təcrübəsindəki proton toqquşmaları məhz bu cür zərrəciklər kaskadı yaradıb.
Kəşfin əsas sübutu nədir?
Sərbəst kvarklar təcrid olunmuş vəziyyətdə mövcud ola bilmədiyi üçün vakuumdan yaranan kvarklar dərhal hiperon adlanan mürəkkəb zərrəciklərdə birləşiblər. "STAR" komandası zərrəciklərin kvant xüsusiyyəti olan spin vasitəsilə əsas sübutu əldə edib. Vakuumdan yaranan kvarklar və antikvarklar yarandıqları anda formalaşan ortaq oriyentasiyaya – korrelyasiya olunmuş spinlərə malikdirlər. Bu korrelyasiya hiperonlar formalaşarkən qorunub və hətta onlar saniyənin milyardda birindən də az müddətdə parçalandıqdan sonra belə mövcudluğunu davam etdirib.
Nə üçün bu kəşf vacibdir?
"STAR" kollaborasiyasının iştirakçısı Çjoudunmin Yunun sözlərinə görə, alimlər ilk dəfədir ki, bütün prosesi tam şəkildə müşahidə edirlər. Əldə edilən nəticə fizikanın ən böyük sirlərindən biri olan zərrəciklərin kütləsinin mənşəyi məsələsini anlamaq üçün mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Kvant xromodinamikası kvarkların öz kütləsinin böyük hissəsini vakuumla qarşılıqlı təsir nəticəsində əldə etdiyini proqnozlaşdırsa da, bu prosesin dəqiq mexanizmi indiyədək naməlum qalırdı. Yeni müşahidə bu vakuum qarşılıqlı təsirlərini anlamaq üçün birbaşa eksperimental ipucu təqdim edir.
Gələcək tədqiqatlarda nələr gözlənilir?
Tədqiqatçılar müşahidə olunan siqnala səbəb ola biləcək digər amilləri istisna etməli olduqları üçün hazırkı nəticələr hələlik yekun hesab edilmir. Gələcəkdə "RHIC" kollayderində keçiriləcək iş seansları və digər qurğulardakı əlavə təcrübələr bu məlumatların dəqiqləşdirilməsinə yönəldiləcək. Buna baxmayaraq, yeni tədqiqat vakuumun xüsusiyyətlərini və kütlənin yaranma prosesini öyrənmək üçün tamamilə yeni eksperimental yol açır. "STAR" komandasının bu işi nəzəriyyənin qabaqcıl enerji sərhədində daha da yoxlanılması üçün möhkəm zəmin yaradır.
