Статті про екзотичний стан матерії, який шукали понад 20 років – конденсат кольорового скла – надав доктор. Гійом Беф, теоретик з Національного центру ядерних досліджень у Свірку, потрапив до престижного рейтингу Стенфордського університету, який охоплює 2 відсотки населення світу. найбільш цитованих вчених світу.
Доктор Гійом Клемент Беф з Департаменту теоретичної фізики NCBJ був включений до Стенфордського списку 2% найкращих вчених світу, де перераховані найкращі вчені, яких найчастіше цитували минулого року. Туди дослідник потрапив завдяки статтям про надщільний стан речовини – т. зв конденсат кольорового скла.
Речник NCBJ д-р Марек Павловскі в інформації, надісланій PAP, напівжартома пояснює, що дослідження стосується не оптики чи скла, а т.зв. квантова хромодинаміка. Це розділ фізики, який займається сильними ядерними силами. Ці взаємодії, також відомі як кольорові взаємодії, зв’язують кварки та глюони в частинки, які називаються адронами. Адрони включають: протони і нейтрони, які є компонентами атомних ядер, а отже, всього матеріального світу і нас самих.
«Електромагнітні сили, які ми використовуємо для взаємодії з навколишнім середовищем, передаються між частинками за допомогою фотонів. Так само носіями сильної взаємодії між кварками є глюони», – пояснює доктор Беф, цитований у релізі NCBJ. І він уточнює: «Існують важливі відмінності між електромагнетизмом і кольоровими взаємодіями. По-перше, сильні взаємодії не слабшають з відстанню, а зростають. Більше того, якщо фотони «не бачать» один одного, глюони можуть взаємодіяти один з одним. це призводить до того, що взаємодії за участю кварків і глюонів у більшості випадків дуже важко описати.
Глибоке розуміння взаємодії кольорів, йдеться у випуску, має важливе значення, оскільки це дозволяє фізично надійно аналізувати дані про зіткнення протонів або атомних ядер у сучасних прискорювачах. Відомо, наприклад, що коли частинки, що стикаються, мають навіть не дуже великі енергії, то в процесах розсіювання при значних кутах взаємодії сильні будуть відбуватися на короткі відстані.
У таких зіткненнях кварки та глюони поводяться майже як вільні частинки, і їх опис може бути досить точним. Ситуація радикально змінюється, коли зіткнення відбуваються при дуже високих енергіях, а кути розсіювання малі. Тоді необхідно включити в опис взаємодії на відстанях, на яких колірні сили стають значними, і глюони починають все складніше взаємодіяти один з одним. Сучасна фізика досі не має задовільних теоретичних моделей для таких випадків.
Останній режим квантової хромодинаміки є основною сферою інтересів доктора. яловичина.
У цьому випадку зіткнення одиночного протона з ядром можна інтерпретувати як результат багаторазового взаємного розсіювання компонентів протона і ядра, головним чином «киплячих» в них глюонів.
Гіпотеза, сформульована дослідниками, які займаються цими процесами, полягає в тому, що ядро, яке «бачить» вхідний протон, має форму особливого, дуже щільного стану матерії – т.зв. конденсат кольорового скла. Згідно з гіпотезою, явище збільшення щільності глюонів у частинках, що стикаються, повинно відповідати за «створення» конденсату кольорового скла.
Це збільшення зумовлене декількома факторами, включаючи релятивістські ефекти. Високі енергії зіткнення означають, що з точки зору протона ядро буде наближатися до швидкості світла. Згідно з теорією відносності, тоді розмір ядра вздовж напрямку руху зменшиться. Ядро почне нагадувати все тонший млинець. Таким чином, протон, що стикається, бачить кварки та глюони всередині вхідного ядра зі швидкістю світла як об’єкти, що перекриваються. Крім того, він бачить їх як сильно взаємодіючі, що призводить насамперед до утворення нових глюонів.
«Коли ми збільшуємо енергію зіткнень, спочатку ефективна щільність глюонів у ядрі зростає експоненціально, але це триває лише до певної точки. Взаємодія між глюонами згодом стає настільки сильною, що вони припиняють подальше збільшення щільності. Це коли ми можна говорити про утворення кольорового скляного конденсату. Він отримав таку назву, тому що глюони хаотично розподілені в ньому та не рухаються помітно протягом досить коротких періодів часу, а тому поводяться подібно до склоутворюючих молекул», — пояснив д-р Беф.
За високу цитованість праць Dr. Для Бефа важливо, щоб його аналіз конденсату кольорового скла дозволив краще описати утворення вторинних частинок під час високоенергетичних зіткнень, йдеться у релізі.
Цитований проф. Лех Шимановський, який займається подібними темами в NCBJ, додає: «Поки що не вдалося однозначно підтвердити, що гіпотеза конденсату кольорового скла правильно описує процеси адронних зіткнень при дуже високих енергіях. Так, деякі підказки були отримані припускаючи, що такий стан існує, але вагомих доказів досі бракує.Робота д-ра Беуфа викликає такий великий інтерес сьогодні, оскільки точність так званих поправок на збурення, які він розраховує, дозволяє звузити область пошуку цієї надщільної форми матерії як у нинішніх, так і в майбутніх прискорювачах, таких як електронно-іонний колайдер».
Протягом наступних трьох років д-р Беф має намір продовжити дослідження теорії конденсату кольорового скла, враховуючи подальші ефекти компонентів, що має дозволити нам краще описати хід зіткнень частинок при високих енергіях і покращити прогнози щодо виробництва вторинні частинки.
Прес-реліз – з посиланнями на Dr. Beufa – доступний на веб-сайті NCBJ.
PAP – Наука в Польщі
lt/ zan/
