הודות לעבודה חרוצה, מדענים מצאו עדויות לקיומו של קוואזי-חלקיק, שהוצע לראשונה כהשערה לפני כמעט 50 שנה: שְׁחִיקָה.
אורון הוא שילוב של חלקיקים תת-אטומיים, לא חלקיק יסודי חדש, אבל באינטראקציות מסוימות הוא פועל ככזה, והאופן שבו הוא משתלב באבני הבניין הבסיסיות של החומר הופך את התגלית לפריצת דרך ענקית עבור הפיזיקאים.
בסופו של דבר, ה-Oderon התגלה באמצעות ניתוח מפורט של שתי קבוצות של נתונים, והגיע להסתברות של 5 סיגמה, שבה משתמשים החוקרים כסף. זה אומר שאם ה-oderon לא היה קיים, הסיכוי שנראה אפקט כזה בנתונים במקרה היה 1 ל-3,5 מיליון.
חלקיקים כמו פרוטונים וניטרונים מורכבים מחלקיקים תת-אטומיים קטנים יותר: במילים פשוטות, קווארקים "מודבקים" יחד עם גלוונים, הנושאים את הכוח. הצימוד של פרוטונים במאיץ חלקיקים נותן לנו הזדמנות להתבונן במבנה הפנימי שלהם, הרווי בגלואונים.
כאשר שני פרוטונים נתקלים זה בזה אך איכשהו שורדים את ההתנגשות, ניתן להסביר את האינטראקציה הזו - סוג של פיזור אלסטי - על ידי כך שהפרוטונים מחליפים מספר זוגי או אי-זוגי של גלוונים.
אם המספר הזה זוגי, זו עבודה של קוואזי-חלקיק פומרניאן. אפשרות נוספת - שנראה כי מתרחשת בתדירות נמוכה בהרבה - היא ה-oderon quasiparticle, תרכובת עם מספר אי זוגי של גלוונים. עד כה, מדענים לא יכלו לזהות אודרונים בניסויים, אם כי פיזיקה קוונטית תיאורטית חזתה שהם צריכים להתקיים.
מחקר
החוקרים ניתחו סט גדול של נתונים שהתקבלו ממאיץ החלקיקים Large Hadron Collider (LHC) בשוויץ וממאיץ החלקיקים Tevatron בארצות הברית.
מיליוני נקודות נתונים נחקרו כדי להשוות התנגשויות פרוטון-פרוטון או פרוטון-אנטי-פרוטון עד שהמדענים היו משוכנעים שהם רואים תוצאות - צימודי גלואון עם מספרים אי-זוגיים - שהיו אפשריות רק אם האורון היה קיים.
השוואה בין שני סוגי ההתנגשויות גילתה הבדל ברור בחילופי האנרגיה - הבדל זה מצביע על אורון. לאחר מכן, הצוות שילב את המדידות המדויקות יותר עם ניסוי קודם ב-2018 שהסיר חלק מאי הוודאות, מה שאיפשר להם להגיע לרמת ביטחון גבוהה כל כך של זיהוי בפעם הראשונה.
התגלית גם עוזרת למלא חלק מהפערים ברעיון הנוכחי של כרומודינמיקה קוונטית, או QCD, השערה לגבי האופן שבו קווארקים וגלואונים מתקשרים ברמה המינימלית. אנחנו מדברים על מצב החומר בקנה מידה הכי קטן ואיך הכל ביקום מתחבר.
יתרה מכך, לדברי החוקרים, הטכנולוגיה המיוחדת שפותחה למעקב אחר אורון עשויה למצוא יישומים רבים אחרים בעתיד: למשל, במכשור רפואי. ולמרות שהמחקר הזה לא עונה על כל השאלות על אודרונים ואיך הם מתפקדים, זו ההוכחה הטובה ביותר עד כה שהם קיימים. ניסויים עתידיים עם מאיצי חלקיקים יספקו אישור נוסף וללא ספק יעלו שאלות נוספות.
קרא גם: