У березні цього року відомий фізичний журнал «CERN Courier» (видається Європейським центром ядерних досліджень, що у Швейцарії) опублікував статтю
«Odderon discovered», в якій заявлено про відкриття нової елементарної частинки – оддерона. У статті аналізуються дані, отримані під час експериментів на двох колайдерах (прискорювачах частинок), а саме – порівнюються дані зіткнень протонів із протонами, отримані на Великому адронному колайдері в CERN, із даними зіткнень протонів з антипротонами, отриманими на колайдері Теватрон у Fermilab (Національній прискорювальній лабораторії імені Енріко Фермі США).
Таке порівняння є важливим, оскільки проливає світло на властивості однієї з фундаментальних взаємодій. Справді, нині вважається, що існує чотири типи фундаментальної взаємодії між об’єктами у Всесвіті – електромагнітна, слабка, сильна та гравітаційна. На масштабах, менших за атомне ядро, домінують сильні взаємодії, але до них здатні не всі частинки, а лише так звані адрони, до яких належать протон і антипротон. На адронних колайдерах у зіткненнях протонів та антипротонів, прискорених до великих швидкостей, досліджують властивості саме сильних взаємодій.
У цих зіткненнях можуть народжуватися невідомі раніше частинки, але безпосередньо спостерігати їх неможливо – через їхні малі розміри та короткий час життя. Тому про відкриття тієї чи іншої віртуальної частинки говорять, якщо теорія з припущенням про існування такої частинки пояснює експериментальні дані значно краще, ніж теорії без цього припущення. Іншими словами, висновок про існування нових частинок роблять за непрямими ефектами з фіксованою малою ймовірністю помилки.
За сучасними уявленнями, адрони взаємодіють, обмінюючись двома віртуальними частинками – помероном та оддероном. Померон дає один і той же внесок в інтенсивності взаємодій як протонів із протонами, так і протонів з антипротонами, тоді як внески від оддерона є протилежними. Існування померона було експериментальним фактом, на відміну від оддерона, який досі залишався суто теоретичним передбаченням, зробленим 1973 року французьким фізиком румунського походження професором Басарабом Ніколеску (нині Почесний президент Міжнародного центру міждисциплінарних досліджень у Парижі).
Нещодавній аналіз, здійснений у CERN і Fermilab, показав, що набори даних протон-протонних і протон-антипротонних зіткнень сильно різняться (на рівні 3.4 стандартних відхилень), що впевнено свідчить про внесок оддерона й означає його експериментальне відкриття. Варто зауважити, що результати вимірювань були вперше інтерпретовані як спостереження оддеронних ефектів у роботах Басараба Ніколеску та Євгена Мартинова (доктора фізико-математичних наук, провідного наукового співробітника відділу фізики високих густин енергії Інституту теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова НАН України). Модель, запропонована та розвинута ними, є сьогодні єдиною, що послідовно описує дані експерименту, не порушуючи при цьому відомих фізичних принципів сильних взаємодій.
 Частина установки TOTEM у тунелі Великого адронного колайдеру (фото: M. Brice/CERN-PHOTO-201609-210-5) |
За інформацією Інституту теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова НАН України