https://bodybydarwin.com
Slider Image

התנגשויות החלקיקים האחרונות של LHC מצאו מה עשוי להיות סוג חדש של חומר

2022

כמה פיסיקה חדשה ויוצאת דופן עשויה להופיע בקולדר הדרדר הגדול, שם חלקיקים מתנהגים בצורה מפתיעה. התנגשויות בין פרוטונים וגרעיני עופרת עשויים ליצור סוג חדש של חומר המסתמך על הסתבכות קוונטית, על פי פיסיקאים של החלקיקים.

סולנואיד המואון הקומפקטי, אחד משני גלאי החלקיקים המגנטיים העיקריים ב- LHC, היה עסוק בריסק יחד יוני עופרת ופרוטונים. כאשר חלקיקים מתנגשים באנרגיות מדהימות, הם מתפוצצים לחלקים המרכיבים אותם, ופיזיקאים מחפשים את אבני הבניין שברסיסן. כך מצאו מדעני LHC בקיץ את בוסון היגס. (במקרה החדש הזה המדענים חיפשו התנהגות חלקיקים, לאו דווקא ביטים בסיסיים חדשים.)

הרסיס בדרך כלל עף החוצה לכל הכיוונים, במהירויות שמתקרבות לזו של האור - אך לפעמים הקטעים המתפוצצים עושים משהו שונה. הם מתרחקים אחד מהשני אך בצורה מסודרת, ומתואמים זה עם זה. זה נראה בעבר בהתנגשויות פרוטון-פרוטון, וגם בהתנגשויות בין גרעינים של מתכות כבדות כמו עופרת. בהתנגשויות היונים הכבדות, מתאם זה הגיוני, מכיוון שהפיזיקאים חושבים שזו תוצאה של משהו שנקרא פלזמה של קווארק-גלון. מרק החלקיקים הסוער הזה הוא אותו מרק קדמוני שהיה קיים במיליונדרים הראשונים של שנייה אחרי המפץ הגדול. המרק אוסף חלקיקים יחד ודוחף אותם לאותו כיוון. באופן דומה, בהתנגשויות פרוטון-פרוטון, נראה שהחלקיקים נסחפים במשהו המכונה עיבוי זכוכית צבעונית, שמתנהג גם כגל גלונים.

כעת מדענים ב- CMS אומרים כי מתאם כיוון זה התרחש גם בהתנגשויות עם עופרת פרוטון. זו הייתה הפתעה. יתכן וזה קשור למכניקת הקוונטים, לפי MIT.

"איכשהו הם טסים באותו כיוון למרות שלא ברור כיצד הם יכולים לתקשר את הכיוון שלהם זה עם זה. זה הפתיע אנשים רבים, כולל אותנו פרופסור MIT לפיזיקה, גונתר רולנד, שקבוצתו הובילה את ניתוח נתוני ההתנגשות, אמרה ל- MIT News .

בספטמבר, חברי CMS הכריזו את מאיץ החלקיקים לקצת יותר ממחצית יכולתו המלאה והחלו להתנגש גרעיני עופרת בפרוטונים, וחיפשו את המתאם הזוויתי של שני החלקיקים. במדגם של 2 מיליון התנגשויות עופרת-פרוטון, כמה זוגות התעופפו זה מזה עם כיוונם בהתאמה. איך?

ה- LHC ומפיצי החלקיקים האחרים עוסקים בהאצת חלקיקים בכדי לתת להם יותר אנרגיה, דבר שמשווה ליותר מסה. זה מאפשר להם להיות "כבדים יותר" כך שיותר רסיסים יוצאים כשהם מתפוצצים. אבל זה גם מציג כמה שינויים בהתנהגות החלקיקים. כלומר: לפרוטונים רגילים יש שלושה קווארקים, אך כאשר פרוטונים מאיצים ומקבלים כבד, גלונים נוספים נראים עליהם. גלואונים אלה קיימים (כפי שעושים כל החלקיקים מבחינה טכנית) כאחד החלקיקים והגלים כאחד. פונקציות הגל שלהם קשורות זו בזו - הן מסתבכות, כפי שמסביר זאת MIT News. פעולה הסתבכות קוונטית זו, מפחידה מרחוק, מסבירה כיצד חלקיקים המתרחקים זה מזה יכולים להיות בעלי התנהגות משותפת.

מדוע אכפת מכל זה? התוצאה לא הייתה צפויה כלל - צוות CMS ניהל כמה התנגשויות עם מוביל פרוטון במטרה להשיג נתוני בקרה טובים יותר. אז זה מעניין. אך באופן מהותי יותר, זה מציע התנהגויות שהובנו לאחרונה ברמות הזעירות ביותר. צמצום ההבנה שלנו כיצד קוורקים וגלונים מתנהגים בפרוטונים ישפר את ההבנה שלנו באבני הבניין של כל החומר, וכיצד הוא התנהג מיד לאחר המפץ הגדול. בדיוק סוג המדע שאליו נבנה ה- LHC.

מנהיגי פולחן כמו צ'רלס מנסון מנצלים את הצורך הפסיכולוגי הבסיסי הזה

מנהיגי פולחן כמו צ'רלס מנסון מנצלים את הצורך הפסיכולוגי הבסיסי הזה

Pinecones יכול לעזור לייעל בניינים בצורה אנרגטית יותר

Pinecones יכול לעזור לייעל בניינים בצורה אנרגטית יותר

מדענים עשו בדיוק עתה פריצת דרך לחיסון נגד מלריה

מדענים עשו בדיוק עתה פריצת דרך לחיסון נגד מלריה