Partikel muncul dari ruang hampa dalam tabrakan proton untuk pertama kalinya

Para fisikawan dalam kolaborasi STAR telah mengamati partikel yang muncul secara langsung dari ruang hampa selama tabrakan proton berenergi tinggi di Brookhaven National Laboratory. Eksperimen ini memberikan bukti kuat bahwa massa dapat timbul dari fluktuasi vakum, sebagaimana diprediksi oleh kromodinamika kuantum. Pasangan quark-antiquark yang terpromosi menjadi partikel nyata mempertahankan korelasi spin yang merujuk kembali ke ruang hampa tersebut.

Kolaborasi STAR, sebuah tim internasional di Relativistic Heavy Ion Collider di Brookhaven National Laboratory, negara bagian New York, menabrakkan proton berenergi tinggi satu sama lain di dalam ruang hampa. Hal ini menghasilkan semburan partikel, termasuk pasangan quark-antiquark langka yang ditarik dari fluktuasi vakum. Pasangan ini, yang biasanya lenyap dengan cepat, memperoleh energi yang cukup untuk menjadi hiperon yang dapat dideteksi dengan spin berkorelasi yang diwarisi dari gangguan kuantum ruang hampa, menurut teori kromodinamika kuantum (QCD). Hiperon tersebut meluruh dalam waktu kurang dari sepersepuluh miliar detik, tetapi penyelarasan spin tetap ada, mengonfirmasi asal-usul vakumnya. Tim tersebut melacak asal-usul ini untuk pertama kalinya, sebagaimana dilaporkan dalam Nature (DOI: 10.1038/s41586-025-09920-0). Zhoudunming Tu, seorang anggota kolaborasi STAR, menyatakan, “Ini adalah pertama kalinya kami melihat keseluruhan prosesnya.” Temuan ini dapat memungkinkan studi langsung mengenai sifat-sifat vakum dan bagaimana quark memperoleh massa melalui interaksi vakum, tambah Tu. Daniel Boer di University of Groningen, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, menyambut baik pengukuran tersebut dengan mengatakan, “Saya sangat senang melihat pengukuran ini.” Ia mencatat misteri yang masih ada, seperti mengapa quark tidak dapat berdiri sendiri. Alessandro Bacchetta di University of Pavia mengingatkan bahwa hasil tersebut belum definitif, dan mendesak para peneliti untuk menyingkirkan penjelasan lain atas sinyal tersebut di tengah kompleksitas rekonstruksi tabrakan.

Artikel Terkait

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.

Dilaporkan oleh AI

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.

Dilaporkan oleh AI

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.

Situs web ini menggunakan cookie

Kami menggunakan cookie untuk analisis guna meningkatkan situs kami. Baca kebijakan privasi kami untuk informasi lebih lanjut.
Tolak