Fiziklar koinotning eng kuchli kuchini rekord darajadagi aniqlik bilan oʻlchashga muvaffaq boʻlishdi

Fizika olamida olamshumul yangilik yuz berdi: olimlar ilk bor kvarklar va glyuonlar oʻrtasidagi kuchli yadroviy oʻzaro taʼsir kuchini belgilovchi αs (alfa-s) konstantasini toʻgʻridan-toʻgʻri oʻlchashga muvaffaq boʻlishdi. Nature jurnalida eʼlon qilingan ushbu tadqiqot koinotni ushlab turuvchi asosiy kuchlardan biri haqidagi tasavvurlarimizni tubdan oʻzgartirib, avvalgi barcha hisob-kitoblardan bir necha barobar aniqroq natijani taqdim etdi. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

Kuchli oʻzaro taʼsir — bu proton va neytronlar ichidagi kvarklarni bir-biriga yopishtirib turuvchi kuchdir. U tabiatdagi toʻrtta asosiy kuchning eng qudratlisi boʻlsa-da, uni oʻrganish olimlar uchun hamisha mushkul boʻlib kelgan. αs parametri kvant xromodinamikasi (QCD) nazariyasining asosi hisoblanadi. Uning oʻziga xosligi shundaki, yuqori energiyalarda bu kuch zaiflashadi, past energiyalarda esa shunchalik kuchayadiki, kvarklarni erkin holatda kuzatishning imkoni qolmaydi.

Modellardan voz kechish va yangi uslubiyot

ixbt.com maʼlumotiga koʻra, shu vaqtga qadar CERN kabi yirik laboratoriyalardagi ATLAS va CMS detektorlari orqali oʻtkazilgan tajribalar maʼlum bir nazariy modellarga tayanib kelgan. Bu esa oʻlchovlarda xatolik ehtimolini oshirar edi. Yangi tadqiqotda esa olimlar ilk bor modellardan voz kechib, past energiyali eksperimental maʼlumotlarni panjarali kvant xromodinamikasi (lattice QCD) bilan birlashtirishdi.

Bu uslubda vaqt va makon maxsus toʻr (panjara) koʻrinishida shakllantiriladi va QCD tenglamalari fundamental prinsiplar asosida bevosita yechiladi. Trinity kolleji professori Stefan Sint (Stefan Sint) taʼkidlashicha, aynan shu yondashuv kvarklarning "asirlikda" boʻlishi (konfaynment) bilan bogʻliq murakkabliklarni chetlab oʻtishga va qoʻshimcha taxminlarsiz aniq raqamlarni olishga imkon bergan.

Olingan natijalar shuni koʻrsatadiki, yangi konstantaning xatolik darajasi avvalgi barcha oʻlchovlarning umumiy xatoligidan ikki barobar kamroqdir. Eng muhimi, mavjud kichik xatoliklar ham faqat statistik xarakterga ega boʻlib, Monte-Karlo usuli bilan bogʻliq. Bu esa natijaning shaffofligini va ilmiy jihatdan qatʼiyligini taʼminlaydi.

Katta adron kollayderi uchun ahamiyati

Ushbu kashfiyot amaliy jihatdan Katta adron kollayderidagi (LHC) tajribalar uchun juda muhim. Endilikda fiziklar proton-proton toʻqnashuvlarini tahlil qilishda nazariy noaniqliklarni sezilarli darajada kamaytirish imkoniga ega boʻladilar. Bu esa Standart modeldan tashqaridagi yangi fizika hodisalarini — masalan, qorongʻu materiya yoki nomaʼlum zarralarni qidirishda sezgirlikni oshiradi.

Xulosa qilib aytganda, αs konstantasining bunday yuqori aniqlikda oʻlchanishi koinotning mikrodunyo qonuniyatlarini tushunishda yangi davrni ochadi. Bu nafaqat nazariy fizika, balki koinotning paydo boʻlishi va uning fundamental tuzilishini oʻrganayotgan barcha ilm-fan sohalari uchun ulkan qadamdir. Endilikda olimlar koinotni boshqaruvchi kuchlarni yanada aniqroq bashorat qila oladilar.