Fiziklar hozirgacha eng ishonchli eksperimental dalillardan baʼzilarni aniqladilar, ular proton va neytronlarning fundamental xususiyati avvalgi kabi ulardan tashkil topadigan uchta kvark bilan bogʻliq boʻlmasligi mumkinligini koʻrsatadi. Buning oʻrniga, shunday nomlanuvchi barion raqami gluonlar tomonidan hosil boʻladigan barion birlashmasi shaklidagi Y harfi koʻrinishidagi tuzilma orqali uzatilishi mumkin.
Science jurnalida nashr etilgan bu kashfiyot 1970-yillarda ilgari surilgan gʻoyaga yangi maʼlumot beradi va potensial ravishda elementar zarrachalar fizikasining fundamental muammolaridan birini hal qilishga yordam beradi: moddaning barqarorligini nima taʼminlaydi va u Koinotning hozirgi holatida mavjud boʻlishiga imkon bergan xususiyatlarni qanday egalladi.
Barion raqami modda va antimoddani ajratish uchun ishlatiladi va protonning koʻrinadigan barqarorligi bilan bogʻliq. Proton kvarklardan tashkil topgan subatom zarralar sinfi boʻlgan eng yengil barion hisoblanadi va hozirgacha protonning parchalanishi holati qayd etilmagan.
Anʼanaviy tushuntirish barionlar, masalan, protonlar va neytronlar kabi barionlarni hosil qiluvchi uchta valent kvark tomonidan barion raqamini tashuvchi deb aytadi. Biroq, yangi tadqiqot bu modelni shubha ostiga qoʻyadigan va barion raqami barion birlashmasi bilan bogʻliq ekanligi haqidagi talqinni qoʻllab-quvvatlovchi dalillarni taqdim etadi.
Taklif etilgan tuzilma Y shaklida boʻlib, gluon zarrachalari maydonidan iborat — bu kvarklarni bogʻlovchi kuchli oʻzaro taʼsir uchun javobgar zarrachalar. Gʻoya taxminan 50 yil oldin paydo boʻlgan, ammo oʻnlab yillar davomida fiziklar bu ikki imkoniyatni mos ravishda farqlashning eksperimental yoʻlini topa olmaganlar.
Tadqiqotchilarning tushuntirishicha, barion birlashmasining uchta uchi valent kvarklarga ulanadi. Shuning uchun aksariyat fizik jarayonlarda barion raqamini oʻzi birlashma tashib yurayotgani yoki faqat kvarklar tashib yurayotgani aniqlash qiyin. Tadqiqotchilar Science jurnalida nashr etilgan maqolada: «Shu sababli, ikkala ssenariy ham tajribada aniq tekshirilmagan» deb yozishgan.
Tadqiqotchilar barionlar toʻq va juda yuqori energiya atrofida hosil boʻlgan hududda elektr zaryadidan koʻproq masofa bosib oʻtishini kuzatishdi. Mualliflarning fikricha, bunday xatti-harakat barion raqami elektron zaryadlangan valent kvarklar kabi sekinlashmaydigan birlashma tomonidan uzatilayotganligini koʻrsatadi.
Jamoa shuningdek, fotoyadro toʻqnashuvlarini tahlil qildi, bunda fotonlar relativistik tezlikda harakatlanayotgan oltin yadrolar bilan oʻzaro taʼsir qiladi. Oltin yadrolari, musbat zaryadga ega boʻlganlari, yorugʻlik tezligiga yaqin tezliklarga tezlashganda, vizual yoki «deyarli haqiqiy» fotonlar manbai sifatida qaralishi mumkin boʻlgan elektromagnit maydon hosil qiladi. Bu fotonlar keyin oltin yadrolari bilan oʻzaro taʼsir qilishi mumkin, bu esa barion raqamini uzatishni kuzatish uchun yanada toza usulni taʼminlaydi. Chunki toʻqnashuvga yetib kelgan fotonning barion raqami nolga teng, natijaviy fragmentlarda aniqlangan har qanday toza barion raqami oltin yadrosi bilan bogʻliq boʻlishi kerak.
Natijalar Regge nazariyasining bashoratlariga mos keldi, bu nazariya valent kvarklarga asoslangan simulyatsiyalardan koʻra barion birlashmasini yanada yaxshiroq oʻz ichiga oladi. Tadqiqotchilarning aytishicha, bu natijalar STAR tomonidan oltin yadrolar toʻqnashuvlarida turli energiyalarda oldingi olingan maʼlumotlar bilan birga, valent kvarklarga asoslangan modelni zaiflashtiradi.
Dalillarning kuchiga qaramay, natijalar savolni toʻliq hal qilmaydi. Science da nashr etilgan tadqiqot bilan birga eʼlon qilingan perspektivada, Mississippi shtati universiteti (AQSh) fizikasi Wenliang Li taʼkidlaydiki, yangi oʻlchovlar gluonlar barion raqamini uzatishga yordam berishi mumkinligini koʻrsatadi, ammo bu hodisaga sabab boʻlgan mexanizmni bevosita va qatʼiy nazorat qilinadigan oʻlchov emas.
Biroq, bu kashfiyot muhim ahamiyatga ega boʻlishi mumkin. Qoʻshimcha tadqiqotlar bilan kvarklar va gluonlar barion raqamini qanday uzatishi tushunilishi, fiziklarga kuchli oʻzaro taʼsir moddaning barqarorligini qanday tashkil etishini va Koinotda moddaning antimoddadan ustunligi nima uchun mavjudligini oʻrganishga yordam berishi mumkin. Tadqiqotchilar taʼkidlaganidek: «Kvarklarmi yoki gluonlar maydoni barion raqamini uzatayotgani aniqlash, kuchli oʻzaro taʼsir subatom zarralar orasida barqaror moddaning qanday tashkil etishini va Koinotdagi modda va antimoddadagi noaniqlikni keltirib chiqaradigan narsa nima ekanligini tushunishga xizmat qilishi mumkin».
Tadqiqot zarrachalar toʻqnashuvi boʻyicha yangi eksperimentlar bilan davom etishi kerak. Ularning ichida Milliy Brookhaven laboratoriyasida quriladigan kelajakdagi elektron-ion kollyederi mavjud. Oʻzlari tadqiqotchilar mavjud va alternativ nazariyalar haqida qoʻshimcha izlanishlar zarurligini taʼkidlaydilar. Ular hayotga mos kelishi uchun barcha kuzatilgan hodisalarni bir vaqtda tushuntira olishlari kerak. Hozirda mualliflar taʼkidlashicha, «faqat barion birlashmasi tuzilmasi mavjud natijalar bilan sifat jihatidan mos keladi».



