The Large Hadron Collider (LHC), pemecut zarah yang besar, terus mendorong batas sains, dan dalam eksperimen baru-baru ini dengan penyertaannya, para saintis telah menemui sesuatu yang mungkin merupakan bukti potensial pertama tentang kewujudan sub-atom quasiparticle, yang disebut odderon, yang sampai saat ini hanya wujud secara teori … Hasil yang diperoleh menyangkut hadron, sekelompok zarah unsur, yang merangkumi proton dan neutron, yang terdiri dari quark "terpaku bersama" dengan gluon.
Dalam eksperimen mereka dengan LHC, saintis menggunakan mod operasi akselerator khas, di mana proton yang bertabrakan tetap utuh, dan bukannya hancur, menghasilkan pancuran zarah sekunder. Sebelumnya, ketika melakukan eksperimen seperti itu, diperhatikan bahawa dalam perlanggaran tersebut, proton tidak hanya terbang satu sama lain, mereka berjaya menukar beberapa gluon dengan cepat. Dalam kes ini, jumlah gluon "pertukaran" selalu ada sebelumnya.
Pada akhirnya, saintis tidak menemui odderon itu sendiri, tetapi para penyelidik memerhatikan kesan tertentu yang dapat menunjukkan kehadirannya. Ahli fizik menggunakan proton, yang mempunyai tenaga tinggi, yang memungkinkan mereka memperoleh ukuran yang lebih tepat. Dan dalam hasil pengukuran ini, terdapat kes pertukaran antara proton dengan bilangan gluon ganjil, yang sama sekali tidak sesuai dengan semua model proses yang ada. Para penyelidik percaya bahawa itu adalah odderon, sebuah partikel quasipartikel yang terdiri daripada tiga, lima, tujuh atau lebih gluon ganjil, yang bertanggungjawab untuk perbezaan ini, yang terbentuk dalam masa yang singkat pada saat perlanggaran proton.
"Hasil yang diperoleh tidak melanggar Model Standard fizik partikel yang ada. Terdapat sebilangan besar "bintik-bintik gelap" dalam model ini, dan karya kami membolehkan kami "menerangi" hanya salah satu kawasan ini dan menambahkan perincian baru yang lain, "kata ahli fizik zarah dan subelemental Timothy Raben dari University of Kansas.
Untuk carian, sensor sensitif yang sangat sensitif dari eksperimen TOTEM digunakan, dipasang pada empat titik utama di terowong collider, di mana rasuk proton "menyeberang" dan berbilion pelanggaran berlaku setiap saat.
Satu kemungkinan penjelasan mengapa proton dapat bertabrakan tanpa pemusnahan adalah odderon, tetapi dalam praktiknya, saintis tidak pernah memerhatikan ini. Ini mungkin pertama kalinya bukti nyata mengenai keberadaan kuasipartikel ini diperoleh,”komentar Simona Giani, jurucakap sekumpulan ahli fizik yang bekerja dengan eksperimen TOTEM, yang merupakan bagian dari pencarian umum untuk kuasipartikel.
Agak sukar bagi orang awam untuk memahami hal ini, oleh itu para saintis menerangkannya menggunakan contoh pengangkut kenderaan yang mengangkut kereta dalam treler.
Bayangkan bahawa proton adalah dua trak besar yang membawa kereta. Ini sering dilihat di jalan raya,”jelas Raben.
Video promosi:
"Sekarang bayangkan bahawa kedua-dua trak ini bertembung satu sama lain, tetapi setelah kemalangan itu, trak-trak itu tetap utuh, tetapi kereta yang mereka bawa akan terbang ke arah yang berbeza. Dan pada masa yang sama, kereta baru secara harfiah terbentuk di udara. Tenaga masuk ke dalam keadaan jirim."
Ahli fizik telah memburu odderon teori selama beberapa dekad terakhir, bermula pada tahun 1970-an. Namun, kemampuan teknologi pada masa itu tidak memberikan bukti keberadaan Odderon,”tambah Raben.
Lebih daripada 100 saintis dari lapan negara terlibat dalam eksperimen untuk mencari odderon. Berjuta-juta pasangan proton memecut di dalam LHC setiap saat. Berkat pemodenan pelindung hadron pada tahun 2015, tahap tenaga puncak proton yang dipercepat adalah 13 TeV.
Walaupun para penyelidik tidak dapat memerhatikan odderon secara langsung, mereka telah menyaksikan kesannya dan berharap dapat memperoleh hasil yang lebih telus pada masa akan datang. Para saintis percaya bahawa pemodenan LHC seterusnya akan membolehkannya diperoleh, yang akan membolehkan zarah-zarah pecutan menjadi petunjuk tenaga yang lebih tinggi.
"Kami mengharapkan hasil yang baik dalam beberapa tahun ke depan," komentar Christophe Royon dari University of Kansas.
Hasil kerja semasa diterbitkan di laman web ArXiv.org dan kini sedang menunggu penilaian oleh pakar lain.
Nikolay Khizhnyak
