Доближават се до намирането на липсващата фаза на материята, предсказана от Айнщайн

Учени използват метод от „старата школа“, като изстрелват протони един покрай друг, за да получат нов поглед върху действията на високо-енергийните протони.

От години учените се стремят да докажат съществуването на откритата само на теория фаза на веществото, наречена „кондензат от цветно стъкло“, която според теорията може да се намери във високо-енергийни протони и тежки ядра.

Фотоните, получени при тези експерименти, могат да преминат през ядрото на протона, без да го повредят, създавайки нови частици и моментна снимка на вътрешността на заредената частица.

Физиците снимат високо-енергийни протони прелитащи един покрай друг в опит да отключат тайните на Вселената. Според тях тези експерименти разкриват теоретично състояние на веществото, наречено „кондензат от цветно стъкло“, който се смята, че е доминиран от наличието на глуони в сърцето на цялото видимо вещество. За първи път това състояние на материята е предсказано в Теорията на специалната относителност на Айнщайн. Новите експерименти откриха още от тайните за активността на глуоните във високо-енергийните протони.

Според стандартния модел на физиката, глуоните са субатомното „лепило“, което поддържа 98 процента от видимата материя на Вселената заедно. Благодарение на глуоните, кварки и антикварки се слепват и образуват протони и неутрони. Някои експерименти установяват, че когато протоните се ускоряват близо до скоростта на светлината, плътността на глуоните вътре в тях се увеличава драстично.

„В тези случаи глуоните се разделят на двойки с по-ниска енергия и такива глуони се разделят впоследствие отново и отново“, казва в изявление физикът Тапия Такаки от университета в Канзас. Но в един момент глуоните достигат точка, в която не могат да се разделят по-нататък: достига се до състоянието на материята, което учените са нарекли „кондензат от цветно стъкло“.

Сега експериментите на Такаки и неговите колеги изглежда доказват, че тази фаза на материята съществува реално, не само на теория.

За да изпробват теориите си за „кондензат от цветно стъкло“, учените провеждат редица експерименти на големият адронен колайдер в Церн, изграден по протежение на швейцарско-френската граница, както и на Релативисткия тежък йонен колайдер в Националната лаборатория в Брукхейвън в Ню Йорк (Relativistic Heavy Ion Collider at Brookhaven National Laboratory).

В тези експерименти те изстрелват протони един покрай друг с ултра-релативистични скорости. Когато протоните достигнат тези скорости, те създават електромагнитно поле и освобождават фотони. Докато протоните летят един покрай друг, тези фотони отскачат в близките протони, предизвиквайки реакция. Тези „ултра-периферни сблъсъци“, както ги наричат, са известни на учените отдавна, но едва наскоро им помогнаха да разберат как действат високо-енергийните протони.

Фотоните имат уникалната способност да се движат през ядрото на протона и да произвеждат различни нови частици, без да разрушават структурата на протона, като по този начин създават своеобразно изображение. С това изображение учени като Такаки и неговият екип са в състояние да изучават плътността на глуоните в протона, като разкриват още от тайните на частиците.