Ba'zan eng yaxshi kashfiyotlar — siz qidirmagan narsalar bo'ladi
Sizga shunday holat tanishmi: do'konga sut olishga borgansiz, lekin qo'lingizda to'ldirilgan savat bilan chiqdingiz? Aynan shunday holat Thomas Jefferson milliy tezlatgich laboratoriyasidagi fiziklarning boshiga tushdi.
Olimlar Y(2175) deb ataladigan maxsus zarrachani izlayotgan edilar. Bu zarracha 2006-yildan beri olimlarni o'ylantirib kelgan. Lekin ular ikkita yangi tuzilma topishdi — bularni hech kim kutmasdi. Va agar to'g'ri bo'lsam, bu topilma aslida ular izlagan narsadan ham qiziqroq bo'lishi mumkin.
"Biz foton nuri yordamida XYZ zarrachasini qidirdik, lekin boshqa ikkita tuzilma chiqdi," dedi Malte Albrecht, Jefferson Lab olimi. "Bu yangi ma'lumot."
Fizikada "yangi ma'lumot" degani odatda "biz endi nimagadir yangi eshik ochdik" deganidir.
XYZ holatlari nima?
Mana bu yerda ishlar rangi o'zgaradi. Maktabda o'rganganingizni eslang: atomlar protonlar, neytronlar va elektronlardan tashkil topgan. Protonlar va neytronlar esa kvarklar deb ataladigan kichikroq zarrachalardan iborat. Oddiy, to'g'rimi?
Lekin kuzatuvga davom eting.
Ba'zi zarrachalar biz tushungan narsaga mos kelmaydi. Bular XYZ holatlari — o'ziga xos qoidalar bilan "o'ynaydigan" subatom zarrachalar oilasi. Ular oddiy kvark-antikvark juftliklari emas. Uch kvarkli oddiy tuzilmalar ham emas. Ular butunlay boshqacha nima ekan.
Ehtimol, ular "gibrid" zarrachalar — qiziq, biz bilmagan holatda qo'zg'algan glyuonlari bor. Yoki "tetraquark" — to'rt kvarkli konfiguratsiyalar, fantastika filmlaridagi narsadek. Yoki biz hali tasavvur ham qilmagan nima bo'lishi ham mumkin.
"Bir hamkorim bu holatni 1950-yillarga o'xshatdi," dedi Frank Nerling. "O'sha paytda olimlar butun 'hayvonot bog'i' — yangi zarrachalar to'plamini kashf etishdi. Endi biz ham shunga o'xshash narsani ko'rayapmiz — экзотик holatlarning 'hayvonot bog'i'."
Y(2175) siri
Keling, Y(2175) haqida batafsil gaplashaylik. Bu zarrachani 2006-yilda SLACdagi BaBar eksperimentida birinchi marta ko'rishgan. Va deyarli yigirma yildir ki, olimlar buni tushunishga harakat qilayapti.
Unda nima g'alati? Avvalo, u "strangeonium" mintaqasida — ya'ni g'alati kvarklar tutgan zarrachalar atrofida yashaydi. Lekin Y(2175) bir oz "noto'g'ri" harakat qiladi. Uning kvant xossalari biz kutgan oddiy kvark-antikvark juftlikka mos kelmaydi.
Muammo shundaki, har doim olimlar uni bir xil usul bilan — elektronlar va pozitronlarni (ularning antimaddiy qo'shni) to'qnashmasini — ishlatib topishgan. Bu shunga o'xshaydiki, siz har doim birgina o'rmonda qushlarni topasiz. Va so'rayapsiz: ehtimol, boshqa joylarda ham ko'p narsalarni o'tkazib yuboryapman?
GlueX eksperimenti bilan Jefferson Labda bu o'zgardi.
Boshqacha qarash
Mana bu yerda yangi kashfiyot haqiqatan ham qiziq bo'lib qoladi: tadqiqotchilar foton nurini proton nishoniga urishdi. Bu esa elektron-pozitron to'qnashmalari bilan solishtirganda — avvalgi barcha kuzatuvlarda ishlatilgan yagon usul.
Bunday tasavvur qiling: faqat quyoshli yong'oqzorda to'rt bargli yonqaqlarni topa olasiz. Keyin kimdir salqin o'rmon ichiga qarashga qaror qiladi va u nafaqat yonqaqlarni, balki ikkita butunlay yangi turdagi yonqaqlarni topadi.
Aslida ham shunday bo'ldi.
"Yangi davr boshlandi," dedi Nerling. Va u to'g'ri aytadi — Standart model yillar davomida zarrachalar xulq-atvorini aniq tushuntirib keldi. Endi esa biz to'siqlarga joylashishni istamaydigan экзотик zarrachalar olamida suzayapmiz.
Nima uchun bu muhim?
Adolatli savol. Ko'pchilik biz particle fiziklari emasmiz va bu kashfiyotning seshanba kuniyingizga ta'siri kam.
Lekin bu muhim: biz jonzotning eng asosiy darajasida voqelik qanday ishlashini o'rganayapmiz. Kuchli yadroviy kuch — tabiatning to'rtta asosiy kuchidan biri — kvarklarni birlashtirib hamma narsani yaratadi. Bu экзотик XYZ holatlari aslida kuchli kuchning "ko'rsatishi" — biz kutgan tuzilmalarni yaratadi.
Har qandamizda bizning modellarimizga qarshi chiqadigan narsani kashf etganda, so'raymiz: bizning tushunchamiz to'liq emasmi? Yoki koinot biz o'ylagandan ham ijodiyrommi?
Bu natijalarga asoslanib? Men koinotga — ko'proq ijodiy degan garovga turingan bo'lardim.
Qidiruv davom etadi
Keyin nima bo'ladi? Tadqiqotchilar bu ikkita yangi tuzilmani tasdiqlashlari va ular nima ekanini aniqlashlari kerak. Ular gibridmi? Tetraquarkmi? Yoki butunlay boshqa narsalarmi?
Yaxshi xabar shundaki, turli aniqlash usullari mavjud (foton nurlari va elektron-pozitron to'qnashmalari) — bu olimlarga solishtirish va to'liqroq rasm yaratish imkonini beradi. Bu shunga o'xshaydiki, bir xil sirli voqea haqida bir nechta guvoh bor — qancha ko'p nuqta naza, hikoya shunchalik aniq bo'ladi.
Va rostini aytsam, men bu fiziklar kutilmagan narsaga duch kelganidan xursandman. Ilm kamdan-kam hollarda savoldan javobgacha to'g'ri chiziq bo'ylab boradi. Eng yaxshi kashfiyotlar ko'zingizni ochiq tutganingizda, koinot sizni ajablantirganda paydo bo'ladi.
Malte Albrecht aynan shunday dedi: "Bu yangi ma'lumot."
Yangi ma'lumot. Va bizga hali qancha narsani tushunmasligimizni doim eslatadigan sohada, bu yaxshi boshlang'ich nuqta kabi tuyuladi.
Manba: ScienceDaily