لأول مرة ، قامت تجربة ALICE في مصادم الهادرونات الكبير بقياس الظاهرة المعروفة باسم "المخروط الميت" مباشرة ، مما سمح للفيزيائيين بقياس كتلة الجسيم الأساسي ، الكوارك الساحر.
العديد من الجسيمات التي تشكل الكون المرئي من حولنا هي في الواقع جسيمات مكونة من جسيمات أساسية أقل قوة تعرف باسم الكواركات. على سبيل المثال ، تحتوي كل من البروتونات والنيوترونات على ثلاثة كواركات. توجد ستة "نكهات" مختلفة من الكواركات - أعلى ، وأسفل ، وأعلى ، وسفلي ، وغريبة وساحرة - لكل منها كتل مختلفة ، ودوران ، وخصائص كمومية أخرى. مجموعات مختلفة من الكواركات تشكل جسيمات مختلفة. تتماسك الكواركات معًا في هذه الجسيمات المكونة بواسطة قوة تنتقل عبر جسيم عديم الكتلة يسمى غلوون. تُعرف الكواركات والغلونات مجتمعة باسم partons.
يعمل مصادم الهادرونات الكبير في CERN بالقرب من جنيف بسويسرا على تسريع البروتونات ذات الحقول المغناطيسية القوية عبر نفق بطول 27 كم إلى طاقة 6,8 TEV ، وبعد ذلك تصطدم مع بعضها البعض. نتيجة للتصادمات ، تتشكل سلسلة من الجسيمات الأخرى ، والتي بدورها تنبعث أو تتحلل إلى المزيد من الجسيمات ، وهكذا إلى أسفل السلسلة ، والتي يمكن أن تلقي الضوء على جوانب الفيزياء الأساسية.
على وجه الخصوص ، يتم إنشاء وإطلاق الكواركات والغلونات في سلسلة تسمى تيار جزئي ، حيث تطلق الكواركات الغلوونات ، ويمكن للغلوونات نفسها أن تطلق غلوونات أخرى منخفضة الطاقة.
قام العلماء الذين يعملون في مشروع ALICE (تجربة مصادم أيوني كبير) بتحليل ثلاث سنوات من البيانات من تصادم البروتونات والبروتونات للعثور على دليل على وجود مخروط ميت. وفقًا لنظرية الديناميكا اللونية الكمومية ، أو QCD ، فإن المخروط الميت هو منطقة لا تستطيع فيها أجزاء من كتلة معينة وطاقة إصدار الغلوونات. وقال لوتشيانو موسى المتحدث باسم ALICE في بيان صحفي "كانت مراقبة المخروط الميت مباشرة صعبة للغاية".
جزء من الصعوبة هو أن المنطقة الميتة يمكن أن تمتلئ بجزيئات دون ذرية أخرى تم إنشاؤها في تصادم البروتونات والبروتونات ، وتتبع حركة جزء من خلال التدفق ليس بالأمر السهل لأنه يغير اتجاهه باستمرار.
لحل هذه المشكلة ، طور العلماء طريقة تمكنوا من خلالها من إرجاع تسجيلات الدفق الجزئي إلى الوراء في الوقت المناسب ، مما يسمح لهم بتحديد مكان وزمان إطلاق المنتجات الثانوية للتيار. على وجه الخصوص ، بحثوا عن التدفقات التي تنطوي على كوارك ساحر. بتشريحهم ، اكتشف العلماء في نمط إشعاع الغلوون المنبعث أثناء التدفقات الجزئية ، وهي المنطقة التي تم فيها قمع إشعاع الغلوون. هذا مخروط ميت.
هذا الاكتشاف مهم ليس فقط لأنه يؤكد نبوءة QCD ، ولكن أيضًا لأنه من الممكن الآن قياس كتلة الكوارك الساحر مباشرةً ، والتي ، وفقًا للنظرية والقياسات غير المباشرة ، هي 1,275 +/- 25 MeV / c ^ 2 . وفقًا لـ QCD ، يرتبط المخروط الميت ارتباطًا مباشرًا بكتلة parton ، ولا يمكن للجسيمات عديمة الكتلة أن تشكل مخروطًا ميتًا. يمكن أن يمهد اكتشاف المخروط الميت الطريق لعصر جديد من فيزياء الكوارك.
يمكنك مساعدة أوكرانيا في محاربة الغزاة الروس. أفضل طريقة للقيام بذلك هي التبرع بالأموال للقوات المسلحة لأوكرانيا من خلال الحفاظ على الحياة او من خلال الصفحة الرسمية NBU.
اقرأ أيضا:
- وافقت المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN) على مشروع بناء مصادم بطول 100 كيلومتر مقابل 23 مليار دولار
- تم إطلاق مصادم الهادرونات الكبير مرة أخرى بعد توقف دام ثلاث سنوات