Ученые впервые зафиксировали частицы, возникающие «из ничего»

Пара редких частиц, образовавшихся в результате столкновений высокоэнергетических протонов, может стать самым убедительным доказательством того, что масса способна возникать из пустого пространства. Во всяком случае, об этом пишут в New Scientist.

Согласно квантовой хромодинамике (КХД), даже идеальный вакуум заполнен кратковременными возмущениями в квантовых полях, которые то появляются, то исчезают. Они называются виртуальными частицами. Среди них — пары кварков и антикварков. В обычных условиях эти пары исчезают почти сразу после появления. Но, согласно КХД, если в вакуум влить достаточно энергии, виртуальные частицы могут превратиться в реальные, поддающиеся обнаружению частицы с измеримой массой.

Теперь ученые из Брукхейвенской национальной лаборатории США впервые смогли наблюдать за процессом. Команда столкнула высокоэнергетические протоны в вакууме, так создав поток частиц. Часть из этих частиц должна была представлять собой пары кварк-антикварк, извлеченные из самого вакуума. Но при этом кварки не способны существовать поодиночке и сразу же объединяются в составные частицы.

Но, как уточняется, кварки и антикварки рождаются с общим квантовым выравниванием, унаследованным от вакуума. Ученые пришли к выводу, что эта связь сохраняется даже после того, как кварки и антикварки становятся частью более крупных частиц (гипероны), которые распадаются менее чем за десятую долю миллиардной доли секунды. Нахождение гиперонов после столкновений протонов и позволило подтвердить, что кварки внутри них происходят из вакуума.

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро