Φυσικοί επιβεβαιώνουν την ύπαρξη του «glueball», ενός σωματιδίου από καθαρή δύναμη χωρίς ύλη

Μετά από σχεδόν 50 χρόνια αναζήτησης, μια διεθνής ομάδα φυσικών παρουσίασε αυτό που περιγράφουν ως την πιο ξεκάθαρη απόδειξη μέχρι σήμερα για την ύπαρξη ενός glueball, ενός εξωτικού σωματιδίου που αποτελείται εξ ολοκλήρου από γλουόνια που μεταφέρουν δύναμη, χωρίς καθόλου κουάρκ στο εσωτερικό του. Τα αποτελέσματα ανακοινώθηκαν στις 5 Αυγούστου στο Διεθνές Συνέδριο Φυσικής Υψηλών Ενεργειών στο Νατάλ της Βραζιλίας.global.chinadaily

Η ανακάλυψη επιβεβαιώνει μια μακροχρόνια πρόβλεψη της κβαντικής χρωμοδυναμικής, της θεωρίας που περιγράφει την ισχυρή πυρηνική δύναμη που συγκρατεί τους ατομικούς πυρήνες.

Μια δεκαετία δεδομένων

Η συνεργασία BESIII, που λειτουργεί τον επιταχυντή Beijing Electron Positron Collider II (BEPCII) υπό το Ινστιτούτο Φυσικής Υψηλών Ενεργειών της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, διαπίστωσε ότι ένα σωματίδιο που ονομάζεται X(2370) —το οποίο ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά το 2011— είναι κατά κύριο λόγο ένα glueball. Οι ερευνητές ανέλυσαν περισσότερα από 10 δισεκατομμύρια γεγονότα διάσπασης μεσονίων J/ψ για να τεκμηριώσουν την υπόθεσή τους. Από αυτά τα δισεκατομμύρια συγκρούσεων, μόνο περίπου 5.000 απέδωσαν το σήμα-στόχο.sciencealert+1

Το 2024, η ομάδα δημοσίευσε μετρήσεις της μάζας και της ισοτιμίας σπιν του X(2370) στο Physical Review Letters, βρίσκοντας ακριβή συμφωνία με τις θεωρητικές προβλέψεις για το ελαφρύτερο glueball. Στην τελευταία τους ανάλυση, επιβεβαίωσαν τη φύση του σωματιδίου ως «flavour-singlet» —που σημαίνει ότι διασπάται χωρίς προτίμηση για κάποιο συγκεκριμένο τύπο κουάρκ— κάτι που οι ερευνητές αποκαλούν «το σημαντικότερο χαρακτηριστικό ενός glueball».wionews+1

«Μια πρωτοφανής μορφή ύλης»

«Το βρήκαμε πριν από 15 χρόνια, αλλά η επιβεβαίωση της ταυτότητάς του ήταν εξαιρετικά δύσκολη. Καταβάλαμε μεγάλη προσπάθεια και χτίσαμε μια πλήρη αλυσίδα αποδείξεων πριν το ανακοινώσουμε στη διεθνή κοινότητα», δήλωσε ο Jin Shan, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Nanjing, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας.global.chinadaily

Ο Jin περιέγραψε το glueball ως μια «πρωτοφανή μορφή ύλης» που «όχι μόνο επιτρέπει στη θεωρία που περιγράφει τις ισχυρές αλληλεπιδράσεις να περάσει το πιο αυστηρό τεστ, αλλά διευρύνει επίσης σημαντικά τα όρια της κατανόησής μας για τον φυσικό κόσμο».sciencealert+1

Διεθνής αναγνώριση

Η ανακάλυψη έχει κερδίσει την αναγνώριση από φυσικούς στο εξωτερικό. Ο Colin Morningstar, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon, χαρακτήρισε το αποτέλεσμα «μνημειώδες επίτευγμα για τη θεμελιώδη φυσική», ενώ ο William Detmold, θεωρητικός φυσικός στο MIT, δήλωσε ότι η ανακάλυψη «πληροί όλες τις προϋποθέσεις».global.chinadaily

Ο Wang Yifang, ακαδημαϊκός στην Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, έθεσε το επίτευγμα σε ιστορική προοπτική: «Αυτή η ανακάλυψη ήταν το αποτέλεσμα πέντε γενεών επιστημόνων που εργάστηκαν για τέσσερις δεκαετίες. Πολλοί άνθρωποι εγκατέλειψαν στην πορεία επειδή το έργο φαινόταν πολύ δύσκολο. Εκείνοι που έμειναν πήραν τελικά την απάντηση».global.chinadaily