U posljednje vrijeme u svijetu fizike se objavljuju neki čudni rezultati. Tekućina s a negativna efektivna masa , i otkriće pet novih čestica , sve izazivaju naše razumijevanje svemira.
Novi rezultati iz ALICE (A Large Ion Collider Experiment) dodaju neobičnosti.
ALICE je detektor na Veliki hadronski sudarač (LHC). To je jedan od sedam detektora, a ALICE-ina uloga je 'proučavati fiziku tvari u snažnoj interakciji pri ekstremnim gustoćama energije, gdje se formira faza materije koja se zove kvark-gluonska plazma', navodi se na web stranici CERN-a. Kvark-gluonska plazma je stanje materije koje je postojalo samo nekoliko milijuntih dijelova sekunde nakon Velikog praska.
U onome što bismo mogli nazvati normalnom materijom – to su poznati atomi o kojima svi učimo u srednjoj školi – protoni i neutroni se sastoje od kvarkovi . Te kvarkove zajedno drže druge čestice tzv gluoni . (“Glue-ons”, shvaćate?) U stanju poznatom kao zatvorenost, ti kvarkovi i gluoni su trajno povezani. Zapravo, kvarkovi nikada nisu promatrani izolirano.
Izrezani pogled na detektor ALICE na CERN-ovom LHC-u. Slika: Pcharito – Vlastiti rad, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=31365856
LHC se koristi za međusobno sudaranje čestica iznimno velikim brzinama, stvarajući temperature koje mogu biti 100 000 puta toplije od središta našeg Sunca. U nove rezultate upravo pušteni iz CERN-a, sudarili su se ioni olova, a rezultirajući ekstremni uvjeti bili su blizu repliciranju stanja Svemira onih nekoliko milijuntih dijelova sekunde nakon Velikog praska.
U tim ekstremnim temperaturama, stanje zatvorenosti je prekinuto, a kvarkovi i gluoni su oslobođeni i formirali su kvark-gluonsku plazmu.
Do sada je to prilično dobro shvaćeno. Ali u ovim novim rezultatima dogodilo se nešto dodatno. Povećana je proizvodnja takozvanih 'čudnih hadrona'. Čudni su hadroni sami po sebi dobro poznate čestice. Imaju imena kao što su Kaon, Lambda, Xi i Omega. Zovu ih čudni hadroni jer svaki od njih ima jedan ' čudan kvark .'
Ako se sve ovo čini pomalo mutnim, ovdje je problem: čudni hadroni mogu biti dobro poznate čestice, jer su uočeni u sudarima između teških jezgri. Ali nisu uočeni u sudarima protona.
'Mogućnost izolacije fenomena nalik kvark-gluonskoj plazmi u manji i jednostavniji sustav... otvara potpuno novu dimenziju za proučavanje svojstava temeljnog stanja iz kojeg je nastao naš svemir.' – Federico Antinori, glasnogovornik ALICE suradnje.
“Vrlo smo uzbuđeni zbog ovog otkrića”, rekao je Federico Antinori, glasnogovornik ALICE suradnje. “Opet učimo puno o ovom iskonskom stanju materije. Mogućnost izolacije fenomena nalik kvark-gluonskoj plazmi u manji i jednostavniji sustav, kao što je sudar dvaju protona, otvara potpuno novu dimenziju za proučavanje svojstava temeljnog stanja iz kojeg je nastao naš svemir. ”
Pojačana neobičnost?
Stvaranje kvark-gluonske plazme u CERN-u pruža fizičarima priliku da proučavaju jaka interakcija . Snažna interakcija je također poznata kao jaka sila, jedna od četiri temeljne sile u Svemiru i ona koja veže kvarkove u protone i neutrone. To je također prilika da se prouči nešto drugo: povećana proizvodnja čudnih hadrona.
U slasnom obratu izraza, CERN ovaj fenomen naziva 'pojačanom proizvodnjom neobičnosti'. (Netko u CERN-u ima njuh za jezik.)
Povećana proizvodnja čudnosti iz kvark-gluonske plazme predviđena je 1980-ih, a opažena je 1990-ih u CERN-u Super protonski sinhrotron . Eksperiment ALICE na LHC-u daje fizičarima najbolju priliku da prouče kako sudari protona i protona mogu povećati proizvodnju neobičnosti na isti način na koji mogu sudari teških iona.
Prema priopćenju za tisak u kojem se najavljuju ovi rezultati, 'Preciznije proučavanje ovih procesa bit će ključno za bolje razumijevanje mikroskopskih mehanizama kvark-gluonske plazme i kolektivnog ponašanja čestica u malim sustavima.'
Ni sam to ne bih mogao bolje reći.
