CERN-ის ფიზიკოსებმა კვარკ-გლუონური პლაზმა რეკორდულად მსუბუქი ბირთვებისგან შექმნეს

CERN-ში მომუშავე ფიზიკოსებმა დაამტკიცეს, რომ კვარკ-გლუონური პლაზმის, მატერიის პირველყოფილი მდგომარეობის, რომელიც სამყაროს მისი არსებობის პირველ მილიონედ წამში აავსებდა, მიღება შესაძლებელია იმაზე ბევრად მსუბუქი ბირთვების შეჯახებით, ვიდრე ეს აქამდე შესაძლებლად მიიჩნეოდა. შედეგებმა, რომლებიც ჟურნალ Physical Review Letters-ში რედაქტორთა რეკომენდაციის სახით გამოქვეყნდა, ასევე აჩვენა, რომ ატომის ბირთვების გეომეტრიული ფორმები შესამჩნევ კვალს ტოვებს შეჯახების ნამსხვრევებზე, რაც ბირთვის სტრუქტურის შესასწავლად ახალ შესაძლებლობებს აჩენს.miragenews+1

უფრო მცირე ბირთვები, იგივე ექსტრემალური მატერია

კვლევა, რომელსაც კოპენჰაგენის უნივერსიტეტის ნილს ბორის ინსტიტუტის ასოცირებული პროფესორი იუ ჟოუ ხელმძღვანელობდა, ჰადრონულ კოლაიდერზე ALICE-ის საერთაშორისო კოლაბორაციის ფარგლებში ჩატარდა. ათწლეულების განმავლობაში კვარკ-გლუონური პლაზმის მისაღებად საჭირო იყო მძიმე ბირთვების, მაგალითად, ტყვიის შეჯახება. ახალ ექსპერიმენტებში გამოიყენეს ჟანგბად-16 და ნეონ-20, ბირთვები, რომელთა მასა ტყვიის მასის დაახლოებით მეათედს შეადგენს, და ისინი სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებულ სიჩქარემდე ააჩქარეს.home+1

„ჩვენ გადავლახეთ ზღვარი იმისა, თუ რამდენად მცირე შეიძლება იყოს ატომის ბირთვი ამ პირველყოფილი მატერიის ხელახლა შესაქმნელად“, განაცხადა ჟოუმ. „ახლა ჩვენ უფრო მეტი ვიცით იმ ფუნდამენტური პირობების შესახებ, რომლებიც საჭიროა მატერიის ამ ექსტრემალურ მდგომარეობაში გადასასვლელად“.miragenews

ჟანგბადისა და ნეონის შეჯახებები დიდ ჰადრონულ კოლაიდერზე 2025 წლის ივნისის ბოლოდან ივლისის დასაწყისამდე პერიოდში განხორციელდა. მომდევნო წლის განმავლობაში, კოლაიდერის ოთხივე ძირითადმა ექსპერიმენტმა: ALICE, ATLAS, CMS და LHCb, დამოუკიდებლად განაცხადა ამ შედარებით მსუბუქ შეჯახებებში კვარკ-გლუონური პლაზმის წარმოქმნის ნიშნების შესახებ.cerncourier+2

ბოულინგის კეგლები და ჩრდილები

პლაზმის წარმოქმნის დადასტურების გარდა, ექსპერიმენტმა მოულოდნელი ბონუსიც მოიტანა: შეჯახების შედეგად წარმოქმნილი ნაწილაკების მოძრაობის ტრაექტორია ასახავს თავად შეჯახებული ბირთვების ფორმას. ჟანგბად-16, რომელიც თითქმის სფერულია, ნაწილაკების მომრგვალებულ ნაკადს წარმოქმნის. ნეონ-20 კი, რომელიც, სავარაუდოდ, წაგრძელებული ფორმისაა, ბოულინგის კეგლის მსგავს დამახასიათებელ კვალს ტოვებს.alice-collaboration.cern+2

„ეს გარკვეულწილად ჰგავს საგანზე სინათლის მიფრქვევას და მისი ჩრდილის დანახვას“, განაცხადა პოსტდოქტორანტმა მკვლევარმა ემილ გორმ დალბეკ ნილსენმა, რომელიც კვლევის თანაავტორია. „ნაწილაკების მოძრაობა ავლენს ატომის ბირთვების იმ გეომეტრიულ ფორმას, რომელიც შეჯახების დასაწყისში არსებობდა“.miragenews

ახალი ინსტრუმენტი ბირთვული ფიზიკისთვის

მკვლევრები ამ მიდგომას პოტენციურ პარადიგმულ ცვლილებად აფასებენ. ტრადიციულად, ბირთვების ფორმებს დაბალ ენერგიებზე, ბრუნვითი და რხევითი თვისებების მეშვეობით სწავლობდნენ. ახალი მეთოდი კი ბირთვის გეომეტრიას ულტრარელატივისტური შეჯახებების ნამსხვრევებიდან კითხულობს, რითაც ფიზიკის ორ, ერთი შეხედვით შორს მყოფ სფეროს აკავშირებს.alice-collaboration.cern+1

შემდეგი ნაბიჯია კიდევ უფრო მსუბუქი ბირთვების, მაგალითად, ჰელიუმ-4-ის გამოცდა, რათა განისაზღვროს მინიმალური პირობები, რომლებშიც კვარკ-გლუონური პლაზმა შეიძლება წარმოიქმნას. „საოცარი ის არის, რომ ჩვენ შეგვიძლია ერთი და იგივე ექსპერიმენტი გამოვიყენოთ როგორც ატომის ბირთვების სტრუქტურის შესასწავლად, ისე სამყაროს გაჩენის დროს მომხდარი პროცესების უკეთ გასაგებად“, განაცხადა ჟოუმ.miragenews