به لطف کار سخت، دانشمندان شواهدی مبنی بر وجود یک شبه ذره پیدا کردند که برای اولین بار تقریباً 50 سال پیش به عنوان یک فرضیه مطرح شد: سایش.
اودرون ترکیبی از ذرات زیراتمی است، یک ذره بنیادی جدید نیست، اما در برخی فعل و انفعالات به این صورت عمل می کند، و نحوه قرار گرفتن آن در بلوک های ساختمانی اساسی ماده، این کشف را به یک پیشرفت بزرگ برای فیزیکدانان تبدیل کرده است.
در نهایت، اودرون از طریق تجزیه و تحلیل دقیق دو مجموعه داده کشف شد و به احتمال 5 سیگما رسید که محققان از آن به عنوان آستانه استفاده می کنند. این به این معنی است که اگر اودرون وجود نداشت، احتمال اینکه به طور تصادفی چنین تأثیری را در داده ها مشاهده کنیم، 1 در 3,5 میلیون خواهد بود.
ذراتی مانند پروتون‌ها و نوترون‌ها از ذرات زیراتمی کوچک‌تر تشکیل شده‌اند: به زبان ساده، کوارک‌ها با گلوئون‌ها به هم چسبیده‌اند که این نیرو را حمل می‌کنند. جفت شدن پروتون ها در یک شتاب دهنده ذره این فرصت را به ما می دهد تا به ساختار درونی آنها، اشباع شده از گلوئون ها نگاه کنیم.
هنگامی که دو پروتون به یکدیگر برخورد می کنند اما به نحوی از برخورد جان سالم به در می برند، این برهمکنش - نوعی پراکندگی الاستیک - را می توان با مبادله پروتون ها به تعداد زوج یا فرد از گلوئون ها توضیح داد.
اگر این عدد زوج باشد، کار یک شبه ذره است پامرانیان. گزینه دیگر - که به نظر می رسد بسیار کمتر رخ می دهد - شبه ذره اودرون است، ترکیبی با تعداد فرد گلوئون. تا به حال، دانشمندان نمی‌توانستند اودرون‌ها را در آزمایش‌ها تشخیص دهند، اگرچه فیزیک کوانتومی نظری پیش‌بینی می‌کرد که آنها باید وجود داشته باشند.
پژوهش
محققان مجموعه بزرگی از داده های به دست آمده از شتاب دهنده ذرات برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) در سوئیس و شتاب دهنده ذرات Tevatron در ایالات متحده را تجزیه و تحلیل کردند.
میلیون‌ها نقطه داده برای مقایسه برخوردهای پروتون-پروتون یا پروتون-پادپروتون مورد مطالعه قرار گرفتند تا زمانی که دانشمندان متقاعد شدند که نتایجی را مشاهده کردند - جفت‌های گلوئونی با اعداد فرد - که تنها در صورت وجود اودرون امکان‌پذیر بود.
مقایسه دو نوع برخورد تفاوت آشکاری را در تبادل انرژی نشان داد - این تفاوت نشان دهنده یک اودرون است. سپس این تیم اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر را با آزمایش قبلی در سال 2018 ترکیب کرد که برخی از عدم قطعیت‌ها را حذف کرد و به آنها اجازه داد برای اولین بار به چنین سطح اطمینان بالایی از تشخیص دست یابند.
این کشف همچنین به پر کردن برخی از شکاف‌ها در ایده کنونی کرومودینامیک کوانتومی یا QCD کمک می‌کند، فرضیه‌ای درباره نحوه تعامل کوارک‌ها و گلوئون‌ها در حداقل سطح. ما در مورد وضعیت ماده در کوچکترین مقیاس ها و چگونگی جمع شدن همه چیز در جهان صحبت می کنیم.
علاوه بر این، به گفته محققان، فناوری تخصصی توسعه یافته برای ردیابی اودرون ممکن است در آینده کاربردهای زیادی پیدا کند: به عنوان مثال، در ابزار پزشکی. و در حالی که این تحقیق به همه سؤالات در مورد اودرون ها و نحوه عملکرد آنها پاسخ نمی دهد، بهترین شواهدی است که تاکنون وجود دارند. آزمایش‌های آینده با شتاب‌دهنده‌های ذرات، تأیید بیشتری را ارائه می‌کنند و بدون شک سؤالات بیشتری را ایجاد خواهند کرد.
همچنین بخوانید: