Částice, která by neměla existovat
Představ si, že všechno kolem tebe drží pohromadě neviditelný souboj sil. Silná interakce lepí částice uvnitř atomů, zatímco elektromagnetismus ovládá elektrony. Tyto dvě síly spolupracují a udržují hmotu vcelku.
Co kdybychom jednu z nich úplně vyřadili?
Hledání neutrální částice
Fyzikové si dlouho lámali hlavu, jestli lze vytvořit něco, co funguje jen díky silné síle. Problém je, že většina částic má elektrický náboj. Tento náboj způsobuje, že se navzájek přitahují nebo odpuzují.
Proto potřebovali částici bez jakéhokoli náboje. Takovou částicí je eta prim meson. Je úplně neutrální a přitom dost těžká na svou velikost. Vědci se už padesát let diví, proč tomu tak je.
Starý problém z 70. let
Už v sedmdesátých letech fyzik Steven Weinberg upozornil na nesrovnávost. Podle jednoduchých výpočtů by eta prim meson měla mít menší hmotnost. Její váha prostě neodpovídala očekávání.
Později se ukázalo, že na hmotnost této částice má vliv takzvané narušení chirální symetrie. Když se symetrie uvnitř atomového jádra poruší, vzniká extra hmotnost. A právě díta narušení symetrie získává eta prim meson svou netypickou váha.
Pokus, který neměl dopadnout
Fyzikové z japonského ústavu RIKEN se rozhodli tuto myšlenku otestovat. Poslali svazek protonů na uhlíkové jádro. Protony vyrazily jeden neutron, který se spolu s dalším protonem vzdaloval. Jádro zůstalo s přebytečnou energií.
Někdy se z této energie vytvoří eta prim meson, která se na velmi krátkou dobu přilepí k jádro. Tato přilnavost trvá jen miliontinu biliontiny sekundy. Takové události jsou extrémně vzácné.
Jak se podařilo jej vychytat
Vědci použili detektor WASA. V tomto experimentu se vůle omezily na 100krát až 1000krát silnější pozadí. Problém byl naprosto podobný, jak když se snaříš slyšet šepot na rockové koncertě.
Výsledky však ukázaly př<|eos|>