Zadnje čase se v svetu fizike napoveduje nekaj čudnih rezultatov. Tekočina z a negativna efektivna masa , in odkritje pet novih delcev , vsi izzivajo naše razumevanje vesolja.
Novi rezultati iz ALICE (A Large Ion Collider Experiment) dodajajo nenavadnost.
ALICE je detektor na Veliki hadronski trkalnik (LHC). Je eden od sedmih detektorjev in vloga ALICE je, da 'preučuje fiziko močno medsebojno delujoče snovi pri ekstremnih gostotah energije, kjer nastane faza snovi, imenovana kvark-gluonska plazma,' v skladu s spletnim mestom CERN. Kvark-gluonska plazma je stanje snovi, ki je obstajalo le nekaj milijonink sekunde po velikem poku.
V tem, kar bi lahko imenovali normalna snov – to so znani atomi, o katerih se vsi učimo v srednji šoli – so protoni in nevtroni sestavljeni iz kvarkov . Te kvarke držijo skupaj drugi delci, imenovani gluoni . (»Glue-ons,« razumete?) V stanju, znanem kot zaprtje, so ti kvarki in gluoni trajno povezani skupaj. Pravzaprav kvarkov nikoli niso opazili ločeno.
Odrezan pogled na detektor ALICE na CERN-ovem LHC. Slika: Pcharito – lastno delo, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=31365856
LHC se uporablja za trčenje delcev skupaj pri izjemno visokih hitrostih, kar ustvarja temperature, ki so lahko 100.000-krat višje od središča našega Sonca. V novi rezultati Pravkar izdani iz CERN-a, so trčili svinčevi ioni in posledični ekstremni pogoji so blizu ponovitvi stanja vesolja tistih nekaj milijonink sekunde po velikem poku.
Pri teh ekstremnih temperaturah je bilo stanje zaprtosti prekinjeno, kvarki in gluoni so se sprostili in tvorili kvark-gluonsko plazmo.
Zaenkrat je to precej dobro razumljeno. Toda v teh novih rezultatih se je zgodilo nekaj dodatnega. Povečala se je proizvodnja tako imenovanih 'čudnih hadronov'. Čudni hadroni so sami po sebi dobro znani delci. Imajo imena, kot so Kaon, Lambda, Xi in Omega. Imenujejo se čudni hadroni, ker ima vsak enega ' čuden kvark .'
Če se vse to zdi malce motno, je tu problem: čudni hadroni so morda dobro znani delci, saj so jih opazili pri trkih med težkimi jedri. Toda pri trkih med protoni jih niso opazili.
'Zmožnost izolacije kvark-gluonskih plazmi podobnih pojavov v manjšem in enostavnejšem sistemu ... odpira popolnoma novo dimenzijo za preučevanje lastnosti temeljnega stanja, iz katerega je nastalo naše vesolje.' – Federico Antinori, tiskovni predstavnik sodelovanja ALICE.
'Zelo smo navdušeni nad tem odkritjem,' je dejal Federico Antinori, tiskovni predstavnik sodelovanja ALICE. »Spet se veliko učimo o tem prvotnem stanju snovi. Sposobnost izolacije kvark-gluonskih plazmi podobnih pojavov v manjšem in enostavnejšem sistemu, kot je trk dveh protonov, odpira popolnoma novo dimenzijo za preučevanje lastnosti temeljnega stanja, iz katerega je nastalo naše vesolje. ”
Povečana nenavadnost?
Ustvarjanje kvark-gluonske plazme v CERN-u daje fizikom priložnost za preučevanje močna interakcija . Močna interakcija je znana tudi kot močna sila, ena od štirih temeljnih sil v vesolju in tista, ki veže kvarke v protone in nevtrone. To je tudi priložnost za preučevanje nečesa drugega: povečane proizvodnje čudnih hadronov.
CERN ta pojav poimenuje z okusnim izrazom 'povečana proizvodnja nenavadnosti'. (Nekdo v CERN-u ima občutek za jezik.)
Povečana proizvodnja nenavadnosti iz kvark-gluonske plazme je bila predvidena v 80. letih prejšnjega stoletja, v 90. letih pa so jo opazili v CERN-u. Super protonski sinhrotron . Eksperiment ALICE na LHC daje fizikom najboljšo priložnost, da preučijo, kako lahko trki protona in protona povečajo proizvodnjo nenavadnosti na enak način kot trki težkih ionov.
Glede na sporočilo za javnost, ki je objavilo te rezultate, bo 'natančneje preučevanje teh procesov ključno za boljše razumevanje mikroskopskih mehanizmov kvark-gluonske plazme in kolektivnega obnašanja delcev v majhnih sistemih.'
Sama ne bi mogla bolje povedati.
