นักฟิสิกส์ที่ทำงานที่เครื่องชนอิเล็กตรอน-โพซิตรอนปักกิ่งในจีนได้ค้นพบหลักฐานที่แข็งแกร่งที่สุดเท่าที่เคยมีมาว่ากลูบอลมีอยู่จริง — อนุภาคแปลกใหม่ที่สร้างจากกลูออนทั้งหมด ซึ่งเป็นอนุภาคที่นำแรงที่ยึดควาร์กเข้าด้วยกันภายในโปรตอนและนิวตรอน ผลลัพธ์ถูกนำเสนอเมื่อสัปดาห์ที่แล้วที่การประชุมนานาชาติว่าด้วยฟิสิกส์พลังงานสูง (ICHEP) และโพสต์บนเซิร์ฟเวอร์พรีปรินต์ arXiv
กลูบอลคืออะไร?
กลูออนเป็นอนุภาคที่ส่งผ่านแรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม ภายใต้สภาวะปกติ พวกมันมีอยู่ภายในนิวเคลียสของอะตอมเท่านั้น โดยยึดควาร์กเข้าด้วยกัน ควอนตัมโครโมไดนามิกส์ ทฤษฎีที่อธิบายแรงเข้ม ทำนายว่ากลูออนสามารถจับกันเองเพื่อสร้างอนุภาคที่ไม่มีควาร์กเลย อนุภาคเหล่านั้นเรียกว่ากลูบอล เป็นเวลากว่า 50 ปีที่นักฟิสิกส์ค้นหาพวกมันโดยไม่ประสบความสำเร็จอย่าง conclusive
การค้นพบ X(2370)
การทดลอง BES III ซึ่งดำเนินการที่เครื่องชนอิเล็กตรอน-โพซิตรอนปักกิ่ง II ที่สถาบันฟิสิกส์พลังงานสูง สังเกตอนุภาคที่เรียกว่า X(2370) ในการสลายตัวของอนุภาค J/psi มวลของอนุภาคตรงกับคำทำนายจากแลตทิซควอนตัมโครโมไดนามิกส์สำหรับกลูบอลแบบเทียมสเกลาร์ และรูปแบบการสลายตัวแสดงคุณสมบัติซิงเกล็ตรสที่คาดหวังสำหรับสถานะที่ครอบงำด้วยกลูบอล
"มันเป็นชัยชนะทางการทดลอง" โคลิน มอร์นิงสตาร์ นักฟิสิกส์อนุภาคที่มหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอนซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานวิจัยกล่าวกับ Science "มันเป็นหลักฐานที่แข็งแกร่งที่สุดเท่าที่เคยมีมาว่าอนุภาคที่ครอบงำด้วยองค์ประกอบกลูบอลสามารถมีอยู่ในธรรมชาติ"
อะไรจะเกิดขึ้นต่อไป
ขั้นตอนต่อไปคือการตรวจสอบอิสระโดยการทดลองอื่นๆ นักฟิสิกส์ชี้ไปที่โรงงาน Super Tau-Charm Facility ที่เสนอในจีนและเครื่องชนอิเล็กตรอน-ไอออนที่อยู่ระหว่างการก่อสร้างที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติบรู๊คฮาเวนในสหรัฐอเมริกาว่าเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกที่สามารถยืนยันผลลัพธ์ได้
การค้นพบนี้ หากได้รับการยืนยัน จะแสดงให้เห็นว่าอนุภาคแรงที่ยึดสสารเข้าด้วยกันสามารถสร้างสสารได้เอง — คำทำนายของควอนตัมโครโมไดนามิกส์ที่รอการพิสูจน์ทางการทดลองมานานหลายทศวรรษ การทดลอง BES III ซึ่งเริ่มในปี 2008 ออกแบบมาเพื่อล่าอนุภาคประเภทนี้โดยเฉพาะ