Onlarca yıl boyunca tüm maddelerin iç kısımlarını bir arada tutan tutkalın arkasındaki matematiğe baktıktan sonra, fizikçiler hiç bir deneyde ortaya çıkmayan garip bir varsayımsal parçacık buldular. Sexaquark olarak adlandırılan oddball, çeşitli tatların altı kuarkının korkak bir düzenlemesinden oluşur.
Serin sesli bir karakter olmanın yanı sıra, sexaquark sonunda karanlık maddenin çıldırtıcı gizemini açıklayabilir. Ve fizikçiler, sexaquark'ın belirli bir kütlesi varsa, parçacığın sonsuza kadar yaşayabileceğini keşfettiler.
Doğanın kuarkları
Bildiğiniz ve sevdiğiniz hemen hemen her şey kuark olarak bilinen küçük parçacıklardan oluşur. Çeşitli asosyal nedenlerle isimleri verilen altı, yukarı, aşağı, üst, alt, garip ve çekicilik vardır. Yukarı ve aşağı çeşitleri, grubun en hafif olanıdır, bu da onları en yaygın yapan şeydir. (Parçacık fiziğinde, ne kadar ağır olursanız, daha küçük ve daha stabil şeylere bozunma olasılığınız o kadar yüksektir.)
Vücudunuzdaki protonlar ve nötronların hepsi üç kuark kuarktan oluşur; iki yukarı ve aşağı bir proton yapar ve iki aşağı ve yukarı bir nötron yapar. Gerçekten de, güçlü gücün karmaşık yapısı nedeniyle, kuarklar gerçekten üçlü gruplar halinde takılmaktan zevk alır ve bu da en istikrarlı ve en yaygın yapılandırmadır.
Bazen parçacık çarpıştırıcılarımızda, her biri bir çift kuarktan oluşan parçacıklar yaratırız; bu holdingler kararsızdır ve hızla başka bir şeye bozulurlar. Bazen, gerçekten çok çalıştığımızda, beş kuarkı birbirine yapıştırabilir ve onların da - kısaca - birbirleriyle güzel oynamalarını başka bir şeye bozmadan önce yapabiliriz.
Ve bugüne kadar, bunların hepsi üretebildiğimiz kuark kombinasyonları.
Ancak, yabancı bir şey olabilir.
Elementlerin dövülmesi
Onlarca yıl boyunca güçlü nükleer kuvvetin matematiksel köşelerini araştırdıktan sonra, fizikçiler deneylerimizde henüz ortaya çıkmamış garip bir kombinasyon buldular: iki kuron, iki çıkış ve iki yabancı kısımdan oluşan altı kuark düzeni: sexaquark.
Teoriler sexaquark için bir kitle öngörmez; bu değer, parçacık içindeki bireysel kuarkların kesin düzenlemesine ve etkileşimine bağlı olacaktır, bu yüzden onu parçalamak deneysel fizikçilere bağlıdır. Ve sexaquark'ın istikrarına gelince? Hesaplamalar, kütlesi belirli bir eşiğin altına düşerse, sonsuza kadar kesinlikle kararlı olacağını, yani hiç bozulmayacağını gösterir. Ve eğer kütle bundan biraz daha büyükse, ancak yine de belirli bir eşiğin altındaysa, parçacık çürürdü, ancak o kadar uzun zaman ölçeğinde sonsuza kadar kararlı olabileceği.
Eğer kararlıysa, neden hiç görmedik?
İlginçtir ki, sexaquark için kararlı kütle aralığı, birçok parçacık çarpıştırıcısı deneyinin oluşturabileceği eşiğin altına düşer; bu araçlar çok daha nadir, çok daha ağır ve çok daha kısa süreli parçacıkları incelemek için tasarlanmıştır. Başka bir deyişle, sexaquark, tüm bu yıllar boyunca radarın altından basitçe akmış olabilir.
Ancak partikül çarpıştırıcıları sekskaarkı yapan tek yer değil. Big Bang'in en erken anları, çiğ kuark çorbasından helyum ve hidrojeni çıkarmak için yeterince yüksek sıcaklıklar ve basınçlarla, nükleer enerjilerin çılgın bir yatağıydı. Ve bu dövme, daha tanıdık atomaltı karakterlerin yanı sıra, evrenimizi seksakarkalara da basmış olabilir.
Ön hesaplamalar, sexaquark'ın doğru kitle aralığında gerçek bir şey olması durumunda, erken evrende saçma bolluk içinde üretilebileceğini gösteriyor. Ve o genç cehennemden kurtulabilirdi. Aslında, sexaquark'lar hala var olabilir, hiçbir şeyle gerçekten etkileşime girmez, başka hiçbir şeye gerçekten zarar vermez - sadece var olan, topladıkları yerde kütle nedeniyle ekstra yerçekimi çekimleri yaratır.
Evrene akan ve sadece yerçekimi ile etkileşime giren görünmez bir parçacık mı? Bingo. Bu karanlık madde.
Karanlıkta bir ışık
Sexaquark'ın karanlık maddeyi oluşturması için aslında var olması gerekir. Bu şu anda bir tartışma konusudur, çünkü nesne hiçbir zaman bir parçacık çarpıştırıcısı deneyinde tespit edilmemiştir. Ancak daha önce gördüğümüz gibi, sexaquark'ın nispeten hafif kütlesi, sadece aradığımız için fark edilmeden kayabileceği anlamına gelebilir.
Ama bu değişmeye başlıyor. Kaliforniya'daki SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı'ndaki BaBar Dedektörü, stabler ve daha makul düzenlemelere çürüyen gerçekten ağır olanlar da dahil olmak üzere birçok kuark kombinasyonu üretmekte gerçekten iyidir. BaBar, eğer mevcutsa, sekskaarklarının tampon ürününü de üretmelidir.
2 Ocak'ta arXiv veritabanında yayınlanan bir makale en son sonucu bildirdi: sexaquark belirtisi yok. Ancak bu bulgu sadece% 90'lık bir güven düzeyi için kesindir. Bu, daha büyük ve daha az kararlı kuark kombinasyonlarının istikrarlı seksarkarlara dönüşmesi durumunda, çok nadiren, her 10 milyonda sadece 1 çürüme oranında gerçekleştiği anlamına gelir.
Bu, sexquark'ı karanlık madde adayı olarak dışlıyor mu? Pek değil. Erken evrenin koşulları, evrendeki tahmin ettiğimiz karanlık madde miktarını açıklayabilecekleri kadar seksarkakların yapılmasına izin verebilirdi. Ancak yeni sonuç, karanlık maddeyi açıklamak için seks markasını kullanmayı zorlaştırıyor.
İyi deneme, sexaquark, ama puro yok - en azından henüz değil.
Paul M. Sutter astrofizikçiSUNY Stony Brook ve Flatiron Enstitüsü,Bir Uzay Adamına Sorun veUzay Radyove yazarıEvrendeki Yeriniz.
