جسيمات تظهر من الفراغ لأول مرة خلال تصادم البروتونات

رصد فيزيائيون من تعاونية "ستار" (STAR) جسيمات تنبثق مباشرة من الفراغ أثناء تصادمات بروتونية عالية الطاقة في مختبر بروكهافن الوطني. وتوفر التجربة أدلة قوية على أن الكتلة يمكن أن تنشأ من تقلبات الفراغ، كما تنبأت نظرية الديناميكا اللونية الكمية. وقد احتفظت أزواج الكوارك-ضد الكوارك التي تحولت إلى جسيمات حقيقية بتلازمات مغزلية تعود جذورها إلى الفراغ.

قام فريق تعاونية "ستار" (STAR)، وهو فريق دولي يعمل في مصادم الأيونات الثقيلة النسبية في مختبر بروكهافن الوطني بولاية نيويورك، بصدام بروتونات عالية الطاقة في الفراغ. أدى ذلك إلى إنتاج رذاذ من الجسيمات، بما في ذلك أزواج نادرة من الكوارك-ضد الكوارك التي انتُزعت من تقلبات الفراغ. ووفقاً لنظرية الديناميكا اللونية الكمية (QCD)، اكتسبت هذه الأزواج، التي تتلاشى عادةً بسرعة، طاقة كافية لتصبح جسيمات "هيبيرون" (hyperons) قابلة للكشف ذات مغزلية مترابطة موروثة من الاضطرابات الكمية للفراغ. تحللت جسيمات الهيبيرون في أقل من جزء من عشرة مليارات من الثانية، لكن محاذاة المغزل استمرت، مما أكد أصلها من الفراغ. وقد تتبع الفريق هذه الأصول لأول مرة، كما ورد في مجلة "نيتشر" (DOI: 10.1038/s41586-025-09920-0). وصرح تشودونمينغ تو، عضو فريق تعاونية "ستار"، قائلاً: "هذه هي المرة الأولى التي نشهد فيها العملية بأكملها". وأضاف تو أن هذا الاكتشاف قد يسمح بإجراء دراسة مباشرة لخصائص الفراغ وكيفية اكتساب الكواركات للكتلة من خلال تفاعلات الفراغ. من جانبه، رحب دانييل بوير من جامعة جرونينجن، الذي لم يشارك في الدراسة، بهذا القياس قائلاً: "أنا سعيد جداً برؤية هذا القياس"، مشيراً إلى الألغاز المستمرة، مثل سبب عدم قدرة الكواركات على الوجود بمفردها. في حين حذر أليساندرو باكيتي من جامعة بافيا من أن النتيجة لم تُحسم بعد، وحث الباحثين على استبعاد التفسيرات الأخرى للإشارة في ظل تعقيد عمليات إعادة بناء التصادمات.

مقالات ذات صلة

Physicists at the University of Massachusetts Amherst propose that a record-breaking neutrino detected in 2023 originated from the explosion of a primordial black hole carrying a 'dark charge.' The particle's energy, 100,000 times greater than that produced by the Large Hadron Collider, puzzled scientists since only the KM3NeT experiment recorded it. Their model, published in Physical Review Letters, could also hint at the nature of dark matter.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Researchers at Tokyo University of Science have demonstrated matter-wave diffraction in positronium, an exotic atom formed by an electron and its antimatter counterpart, a positron. This marks the first observation of quantum interference in such a system. The findings, published in Nature Communications, confirm positronium's wave-particle duality.

Researchers propose updating a 1773 experiment by Henry Cavendish to detect millicharged particles, a potential dark matter candidate. The design uses nested metal shells and could be 10,000 times more sensitive than past methods. The setup promises to be cheaper and faster than particle accelerators.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

CERN researchers are set to transport around 100 antiprotons by truck around the campus near Geneva, Switzerland, on Tuesday. This marks the first demonstration of a planned antimatter delivery service to labs across Europe. The experiment, known as STEP, aims to enable precision measurements away from the noisy antimatter factory.

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض