Partikeln som borde vara omöjlig (men inte är det)
All materia omkring oss hålls ihop av krafter vi knappt märker. Starka krafter binder partiklar inne i atomkärnor, medan elektromagnetismen styr elektronerna runt omkring. De två krafterna samarbetar för att skapa stabil materia.
Men vad händer om vi plockar bort elektromagnetismen helt? Kan vi skapa ett system som bara styrs av den starka kraften?
Det har fysiker funderat över i decennier. Nu har en japansk forskargrupp faktiskt lyckats – och resultatet utmanar vad vi trodde var möjligt.
Söker efter den neutrala byggstenen
Vanliga atomer duger inte. Deras protoner och elektroner är laddade, så de påverkas alltid av elektromagnetiska krafter. För att undvika detta behöver man en partikel utan någon laddning alls.
Här kommer eta-prim-mesonen in. Den är elektriskt neutral. Den kan alltså helt undvika elektromagnetiska samspel. Men den är samtidigt ovanligt tung för sin storlek. Detta har förbryllat forskare i ett halvt sekel.
En gammal gåta som löstes
Redan på 1970-talet såg fysikern Steven Weinberg att mesonen vägde mer än den borde. Enligt den ursprungliga matematiken skulle den vara betydligt lättare. Det var som om en pingisboll vägde lika mycket som en biljardboll.
Fysikerna hittade en förklaring i något som kallas kiral symmetribrytning. Vissa partiklar har en slags ”händighet”, liknande höger- och vänsterhand. När dessa strukturer bryts i atomkärnan får partiklarna extra massa. Och det är en stor del av eta-prim-mesonens vikt som skapas på detta sätt.
Ett oväntat resultat
Fysiker förutspådde att mesonen skulle bli lättare när den hamnar och som