Fizycy twierdzą, że znaleźli najmocniejsze jak dotąd dowody na istnienie glueballa, cząstki złożonej wyłącznie z siły. Odkrycie, opisane w Nature, może odpowiedzieć na pytanie, które nurtowało naukowców od ponad 40 lat. Glueball jest dziwny, ponieważ nie zawiera żadnej materii. Zbudowany jest wyłącznie z gluonów, cząstek przenoszących silne oddziaływanie jądrowe, które spajają jądra atomowe.
Cząstka z czystej siły
Większość cząstek, takich jak protony i neutrony, składa się z kwarków. Gluony działają jak klej, wiążąc kwarki wewnątrz tych cząstek. Teoria od dawna przewidywała, że gluony mogą również wiązać się ze sobą, tworząc cząstkę bez kwarków. Tą cząstką jest glueball. Znalezienie go dowiodłoby, że sama siła może stworzyć stabilny obiekt. Przez dziesięciolecia poszukiwania nie przynosiły przekonujących rezultatów, ponieważ sygnały podobne do glueballa łatwo pomylić ze zwykłymi cząstkami.
Jak naukowcy znaleźli kandydata
Zespół badawczy przeszukał dane z kolizji cząstek o wysokiej energii. Szukali cząstki o określonej masie i określonym sposobie rozpadu. Dane wykazały wyraźną nadwyżkę zdarzeń zgodnych z teoretycznymi przewidywaniami dla najlżejszego glueballa. Zespół porównał sygnał z każdą znaną zwykłą cząstką, która mogłaby go imitować. Żadna nie pasowała tak dobrze. Wynik nie jest ostatecznym dowodem, ale naukowcy twierdzą, że jest to jak dotąd najbliższe dopasowanie.
Co oznaczałoby potwierdzenie
Potwierdzony glueball dałby fizykom nowe narzędzie do testowania teorii silnych oddziaływań, znanej jako chromodynamika kwantowa. Pokazałby również, jak najbardziej podstawowe siły wszechświata tworzą strukturę. Poszukiwania nie są zakończone. Zespół chce powtórzyć eksperyment z większą ilością danych i wyższą precyzją. Jeśli sygnał się utrzyma, glueball przejdzie od przewidywania do faktu, a długie polowanie wreszcie się zakończy. Na razie naukowcy twierdzą, że nowe dane dają im najlepszy jak dotąd wgląd w cząstkę, której istnienie wielu kwestionowało.