Fizycy od dawna poszukują „Glueball’i” – stanów związanych subatomowymi cząstkami gluonów bez udziału kwarków. Teraz, możemy je znaleźć, ukryte w eksperymencie z akceleratorem cząstek. To obiecuje znaczący przełom w fizyce, ale aby wszyscy mogli to zrozumieć, zacznijmy od podstaw. Głównym zadaniem gluonów jest utrzymanie kwarków na miejscu i stabilizacja atomów – kwarki są budulcami protonów i neutronów.

Ta rola czyni gluon częścią silnej siły jądrowej – jednej z czterech fundamentalnych sił natury, które utrzymują prawa fizyki, wraz z grawitacją, elektromagnetyzmem i słabą siłą jądrową.

Do tej pory, „Glueballe” były jedynie teoretycznymi propozycjami, które fizycy uważali, że powinny istnieć – ponieważ gluony powinny móc przyklejać się do siebie – a nie czymś, co zostało rzeczywiście zaobserwowane. Indywidualne gluony nie zawierają żadnej materii, przenoszą tylko siłę, ale klejbale mają masę stworzoną przez interakcje gluonów. Jeśli uda nam się je wykryć, będzie to kolejne potwierdzenie, że nasze obecne rozumienie funkcjonowania Wszechświata, znane jako Standardowy Model fizyki cząstek, jest poprawne.

Przechodząc do eksperymentów w Beijing Electron-Positron Collider II w Chinach. Akcelerator został użyty do rozbijania mezonów, które są cząstkami złożonymi z kwarka i antykwarka, utrzymywanymi razem przez silną siłę jądrową.

Analizując subatomowe szczątki z tych sesji rozbijania cząstek – mówimy o dziesięcioletnich danych obejmujących około 10 miliardów próbek – naukowcy byli w stanie dostrzec dowody na cząstki o średniej masie 2,395 MeV/c². To masa, którą przewiduje się dla „Glueballi”

Cząstka ta nosi nazwę X(2370), i choć niektóre inne obliczenia nie do końca pasują do tego, czego szukali badacze, to są bardzo blisko. Potrzeba więcej pomiarów i obserwacji, aby uzyskać definitywną odpowiedź.

Więc to jeszcze nie jest dowód na istnienie „Glueballi”, ale dowody zaczynają się gromadzić. W 2015 roku naukowcy również myśleli, że dostrzegli klejbale. Wkrótce kolejna cząstka może przejść z teorii do rzeczywistości.

Duża część tych badań naukowych jest możliwa dzięki ciągłym postępom w technikach matematycznych i zdolnościach obliczeniowych – potrzebnych do obliczenia ogromnej liczby możliwych interakcji i ewolucji, które mogłyby pochodzić z „Glueballi”.

Dodatkowo, mamy teraz sprzęt i instrumenty niezbędne do zaglądania w najbardziej fundamentalne struktury świata naturalnego oraz do produkcji miliardów stanów cząstek potrzebnych do dostrzeżenia czegoś tak rzadkiego i egzotycznego jak „Glueballe”.

Źródło: Science Alert