Намагаючись розкрити таємниці Всесвіту, фізики розстрілюють протони високоенергетичними частинками за допомогою складного лабораторного обладнання. За словами вчених, це не просто пустощі – подібні експерименти вже розкрили людству очі на існування особливого стану речовини. Воно називається «конденсат кольорового скла», і було передбачене ще спеціальною теорією відносності Ейнштейна.
Відповідно до стандартної моделі фізики, глюони є субатомним клеєм, який утримує разом 98% видимої матерії Всесвіту. Завдяки глюонам кварки й антикварки злипаються, утворюючи протони й нейтрони. Деякі експерименти виявили, що при прискоренні протонів на швидкості, близькій до швидкості світла, щільність глюонів в них різко зростає.
«У цих випадках глюони розщеплюються на пари глюонів з низькими енергіями, які згодом розщеплюються на глюони з ще нижчим зарядом і так далі», говориться в заяві фізика Тапіа Такаки з Канзаського університету. Але в якийсь момент глюони досягають точки, в якій вони не здатні до подальшого розщеплення: стан речовини, в якому відбувається подібне насичення глюонами вчені і назвали конденсатом кольорового скла.
Раніше це була лише гіпотеза, однак експерименти Такаки і його колег доводять, що ця фаза матерії існує насправді.
- Вчені з’ясували, як довго людина зможе прожити до кінця століття
- Вчені знайшли кращу заміну ранкової кави
- Аналіз крові виявляє найбільш схильних до раку діабетиків
Щоб перевірити свої теорії, вчені провели ряд експериментів на Великому адронному колайдері CERN і на релятивістському колайдері важких іонів в Брукхейвенській національної лабораторії в Нью-Йорку.
У цих експериментах вони стріляли протонами або, в деяких випадках, іонами свинцю повз один одного, задаючи їм ультрависокі швидкості. Коли протони досягають цих швидкостей, вони створюють електромагнітне поле і виділяють фотони. Коли протони проносяться повз один одного, їх фотони відскакують від сусідніх протонів, викликаючи реакцію. Подібні ультрапериферичні зіткнення, як їх називають, давно відомі вченим, але тільки недавно допомогли нарешті зрозуміти, як «працюють» високоенергетичні протони.
Навіщо все це потрібно? Фотони мають унікальну здатність переміщатися через ядро протона і робити безліч нових частинок, не руйнуючи структуру протона. Таким чином створюється своєрідне зображення. З його допомогою вчені можуть детально вивчати щільність глюонів в протоні, розкриваючи й інші секрети частинок.
Натхнення: www.popmech.ru