48 éves tudományos rejtély oldódott meg

Az eredményből számos hasonló, összetett részecske létezése is következik, így az Odderon felfedezése új fejezetet nyithat az erős kölcsönhatás vizsgálatában. A Wigner Fizikai Kutatóközpont, a MATE Műszaki Intézet, a svédországi Lundi Egyetem és az Eötvös Loránd Tudományegyetem kutatói a rangos European Physical Journal, az EPJ C kötetében közölték páratlan felfedezésüket.

„Az Odderont úgy lehet elképzelni, mint egy páratlan számú gluonból felépített színes karikát. Jellemző nagysága a femtométer, azaz a 10^-15 méter távolság, ami a méter billiomod részének az ezredrésze. Tünékenysége miatt tartott 48 évig felfedezni” – hangsúlyozza Csörgő Tamás fizikus, az Európai Akadémia tagja. A felfedezés a svájci CERN Nagy Hadronütköztető (LHC: Large Hadron Collider) mérésein alapul. Csörgő Tamás elmondása szerint ez az első teljesen meglepetésszerű, váratlan felfedezés az eszköz működése során, és új fejezetet nyithat az erős kölcsönhatás vizsgálatában. A részecske létezésének bizonyossága 5 szigma, azaz egymilliószor nagyobb a valószínűsége, hogy ez az effektus létezik, mint hogy nem létezik. A felfedezés gyakorlati következményei még nem ismertek.
Az új részecske létezése beilleszthető a modern fizika eddigi kereteibe. Csörgő Tamás a 2021. március 8-án tartott sajtótájékoztatón elmondta, hogy egy ilyen kutatáshoz kell a szerencse, de fontos a tudás és nagyon sok munka. Véleménye szerint lehet itthonról is olyan teljesítményt elérni, amit nem előznek meg mások. Ehhez szükséges, hogy a kutatók benne legyenek a nemzetközi vérkeringésben, nemzetközi kapcsolataik legyenek. A tudományban egyszerre van jelen a versengés és az együttműködés, de a legfontosabb az eredmény.

Az újonnan leírt jelenséget az atommagokat összetartó úgynevezett erős kölcsönhatás elmélete, a kvantumszíndinamika segítségével értelmezhetjük. Világunk anyagát atomok és atomokból felépülő molekulák alkotják. Az atomok nagyon pici, szabad szemmel nem látható, összetett szerkezetek: negatívan töltött elektronok vesznek körül egy pozitívan töltött, néhány femtométer nagyságú, pozitívan töltött atommagot. Az atommagokban pozitív töltésű proton és elektromosan semleges neutron részecskék ragadnak össze az erős kölcsönhatás segítségével, amely azért erős, mert le tudja győzni a pozitív töltésű protonok elektromos taszítását is.
A kvantumszíndinamika szerint valamennyi megfigyelhető erősen kölcsönható részecske összetett, fehér színű kombináció, amely színes kvarkokból, antiszínes antikvarkokból és a színek kicserélődését közvetítő „ragasztó részecskékből”, azaz szakszóval gluonokból áll. A kvantumszín szemmel láthatatlan, de hasonló tulajdonsága van a látható színekhez: a fehér színt például a piros, zöld és kék színek kombinációival lehet kikeverni, hasonlóan a protonokat például piros, zöld és kék kvantum-színű kvarkok kötött állapotaként értelmezhetjük. A gluonok a szín kölcsönhatást közvetítik, a kvarkok egyik színét másik színre cserélik ki, tehát antiszín-szín kombinációk. Három gluon összesen három színt és három antiszínt tartalmazó kombinációja az illusztráció szerinti, helyileg színes, de globálisan szín semleges, azaz fehér gluon karikát alkothat.

Az Odderon felfedezéséből számos új típusú, eddig még meg nem figyelt erősen kölcsönható részecske, icipici színes karika létezése következik. Ennek az a jelentősége, hogy az eddig megfigyelt erősen kölcsönható részecskék nem gluonokból, hanem kvarkokból és antikvarkokból épülnek fel, az Odderon viszont nem tartalmaz sem kvarkokat, sem antikvarkokat: csupán színes gluonokból, ragasztórészecskékből áll.

Az Odderont leíró cikket jegyző kutatók: Csörgő Tamás (ELKH Wigner FK, Budapest, CERN, Genf, Svájc és MATE Műszaki Intézet, Károly Róbert Campus, Gyöngyös), Novák Tamás, (MATE Műszaki Intézet, Károly Róbert Campus, Gyöngyös), Pasechnik, Roman, (Lundi Egyetem, Lund, Svédország), Ster András (ELKH Wigner Fizikai Kutatóközpont, Budapest) és Szanyi István (ELKH Wigner Fizikai Kutatóközpont és Eötvös Loránd Tudományegyetem, Budapest).

Írta: Bajomi Bálint – bajomi.eu