أراد العلماء لتصنيف اكتشاف "كوارك الانصهار"

في الصورة أدناه يمكنك أن ترى سحابة من انفجار اللبلاب مايك في عام 1952 ، أول الانصهار النووي الحراري قنبلة من أي وقت مضى انفجرت. في عملية الانصهار انشطار نوى تخصيص كميات هائلة من الطاقة ، وذلك بفضل التي يمكننا أن رجفة الخوف من الأسلحة النووية. في الآونة الأخيرة اكتشف علماء الفيزياء أكثر قوة الطاقة الذري ردود الفعل من الانصهار الذي يحدث في الحجم من الكواركات. لحسن الحظ, لم تبدو مناسبة بشكل خاص لخلق الأسلحة.

عندما اثنين من علماء الفيزياء عن اكتشاف قوية دون الذرية العملية ، أصبح من المعروف أن أراد العلماء لتصنيف فتح كما أنها يمكن أن تكون خطرة جدا بالنسبة للجمهور.

كان هناك انفجار ؟ وقد أظهرت العلماء أن اثنين من جزيئات صغيرة جدا تعرف باسم السفلي الكواركات ، يمكن نظريا دمج في فلاش قوي. النتيجة: كبير دون الذرية الجسيمات المعروفة مادة النواه و الكثير من الطاقة تمتد في الكون. هذا "كوارك انفجار" يمكن أن تصبح أكثر قوة دون الذرية التماثلية التفاعلات النووية الحرارية التي تحدث في نواة القنبلة الهيدروجينية.

الكواركات هي جزيئات صغيرة التي تتشبث بعضها البعض ، وتشكيل النيوترونات والبروتونات داخل الذرات. أنها تأتي في ستة إصدارات ، أو "النكهات": العلوي, السفلي, سحر, غريبة, رأس واحد (صحيح) أسفل (جميل).

الطاقة الأحداث على المستوى دون الذري يتم قياسها في megaelectronvolts (MeV) عند اثنين أسفل كوارك دمج علماء الفيزياء وجدت أنها تعطي بلغت 138 مليون إلكترون فولط. فهو يقع في حوالي ثمانية مرات أقوى من واحد الاندماج النووي التي تحدث في القنابل الهيدروجينية (مع كامل قنبلة يتكون من بلايين من مثل هذه الأحداث). القنابل الهيدروجينية يتم توليفها معا في نواة صغيرة من الهيدروجين الديوتيريوم و التريتيوم — مع تشكيل نوى الهليوم و انفجار هائل. ولكن كل من فصل من ردود الفعل داخل قنبلة فقط الإصدارات 18 إلكترون فولت ، وفقا الأسلحة النووية الأرشيف. هو أصغر بكثير في تركيب السفلي الكواركات — 138 مليون إلكترون فولط.

"أنا يجب أن أعترف, عندما أدركت أن هذا رد فعل ممكن ، كنت خائفة" ، يقول أحد العلماء ماريك Karliner من جامعة تل أبيب في إسرائيل. "لحسن الحظ ليست مخيفة جدا."

مع كل الطاقة من تفاعلات الانصهار ، الفرد رد فعل ليست خطيرة جدا. القنابل الهيدروجينية يستمدون قوتهم رهيبة من سلسلة من ردود الفعل سلسلة من عمليات الاندماج من النوى متعددة في وقت واحد.

Karliner و جوناثان روزنر جامعة شيكاغو بأن هذه سلسلة من ردود الفعل سيكون من المستحيل بمشاركة الساحرة الكواركات ، قبل نشر مشترك همومهم مع الزملاء الذين اتفق مع الختام.

"لو حتى جزء من يعتقد أن مثل هذه العملية قد تكون التطبيقات العسكرية ، كنت قد كتبت عن ذلك" يقول Carliner.

لتحريك سلسلة من ردود الفعل في المنتجين من القنابل النووية اللازمة مخزونات كبيرة من الجسيمات. خاصية هامة من الساحرة الكواركات هي التي لا يمكن جمعها في المخزون: أنها تزول بعد بيكو ثانية بعد الخلق, و خلال هذا الوقت ، يمكن للضوء أن يمر فقط بنصف طول حبيبات من الملح. بعد هذا الوقت, الجمال كوارك يضمحل إلى أكثر شيوعا وأقل حيوية نوع من الجسيمات تحت الذرية — top quark.

أنت يمكن أن تخلق رد فعل منفصل عن تخليق الساحرة الكواركات في نفق كيلومتر من معجل الجسيمات ، وقال العلماء. ولكن حتى داخل مسرع من المستحيل أن تجمع كبير بما فيه الكفاية كتلة الكواركات أن تفعل أي ضرر. ولذلك يدعو للقلق.

افتتاح أمر لا يصدق لأنه كان أول النظرية دليل على أن الجسيمات دون الذرية يمكن توليفها مع إنتاج الطاقة ، يقول Karliner. هذه هي العلامة التجارية الجديدة في مجال الفيزياء من أصغر الجسيمات التي افتتحها تجربة مصادم هادرون الكبير في سيرن.

هنا هو كيف علماء الفيزياء جاء إلى هذا الاكتشاف.

في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية الجسيمات السباق على امتداد 27 كيلومترا خاتم تحت الأرض بسرعة الضوء ثم تتصادم. العلماء ثم تستخدم أجهزة الكمبيوتر قوية للتدقيق من خلال البيانات من هذه الاصطدامات ، و هذه البيانات في بعض الأحيان هناك جزيئات غريبة. وفي يونيو / حزيران ، على سبيل المثال ، تظهر البيانات "مرتين سحر" باريون ، أو ضخمة عم النيوترون والبروتون ، تتكون من اثنين من أبناء عمومة "جميلة" و "أعلى" الكواركات — "سحر" الكواركات.

سحر الكواركات هي ثقيلة جدا بالمقارنة مع أكثر شيوعا أعلى وأسفل الكواركات المكونة من البروتونات والنيوترونات. وعندما الثقيلة الجزيئات ترتبط مع بعضها البعض ، فإنها تحويل جزء كبير من كتلته إلى طاقة ، و في بعض الحالات يترك الطاقة التي يهرب إلى الكون.

Karliner و روزنر عندما وجدت أن اثنين من سحر كوارك تتجمع الجسيمات لا بد مع الطاقة من حوالي 130 إلكترون فولت و 12 MeV تنبعث منها الطاقة المتبقية. هو مزيج من سحر الكواركات كان أول رد فعل من جزيئات هذا النطاق ، التي كانت تنبعث الطاقة. أصبحت الرسالة الرئيسية من دراسة جديدة نشرت في تشرين الثاني / نوفمبر 1 في مجلة الطبيعة.

أكثر حيوية مزيج من اثنين الساحرة الكواركات التي هي ملزمة مع الطاقة من 280 مليون إلكترون فولط و تنبعث منها 138 MeV في الاندماج ، أصبح ثاني أكثر قوة من اثنين اكتشف ردود الفعل. طالما أنها لا تزال النظرية و غير مثبتة في الظروف التجريبية. الخطوة التالية سوف يتبع قريبا. Karliner عن أمله في أن التجارب الأولى مما يدل على هذا الرد سوف تجرى في سيرن خلال السنوات القليلة المقبلة.