רשימת קיצורי מקלדת
שנה גודל כתב: + -

חלקיק תת-אטומי חדש שהתגלה לאחרונה במתקן CERN בז'נווה מאשש את תחזיתו של פרופ' מרק קרלינר, יו"ר הוועדה לאנרגיות גבוהות של האקדמיה

05/08/2021

מדענים במאיץ החלקיקים ה-LHC, הפועל במטה הארגון CERN שבז'נווה, דיווחו בשבוע שעבר כי גילו חלקיק תת-אטומי חדש, התגלית הזאת תאפשר לחפש ולאתר חלקיקים חדשים ויציבים שלא נחשפו מעולם. החלקיק שהתגלה הוא מסוג טטרה-קווארק, והוא מכיל שני קווארקים ושני אנטי-קווארקים. הוא מכונה +TCC. דבר הגילוי, בחלוף יותר מעשור מאז נחנך המאיץ כדי לגלות את החלקיק בוזון היגס (משימה שהצליח בה), פורסם בכינוס הדו-שנתי של האגודה האירופית לפיזיקה. התגלית מאמתת תחזית  שפרופ' מרק קרלינר מאוניברסיטת תל אביב (ראו תמונה משמאל), יו"ר הוועדה לאנרגיות גבוהות של האקדמיה למדעים, היה שותף לה.

פרופ' מרק קרלינר

 
עד השנים האחרונות היו ידועים שלישיות של קווארקים וצמדים של קווארק ואנטי-קווארק, אולם מדענים שיערו כי קיימים גם חלקיקים "אקזוטיים" המכילים ארבעה או חמישה קווארקים בתצורה מיוחדת והחלו לחשוף את דבר קיומם בניסויים. בשנים האחרונות הבשילה הטכנולוגיה לזהות את החלקיקים האלה, שאינם יציבים במיוחד ומתפרקים במהירות יחסית למאזונים ולבאריונים, המורכבים משניים ושלושה קווארקים, בהתאמה. הניסויים נעשים בניתוח ממוחשב של התנגשויות אלומות פרוטונים הנעות במהירות קרובה מאוד למהירות האור במאיץ ה-LHC, הפרוס בטבעת בקוטר 27 קילומטר, הנמצאת בעומק של כ-100 מטר מתחת לפני האדמה ומשיקה בנקודה אחת למטה הארגון.

החלקיק שהתגלה, מסוג טטרה-קווארק, מורכב מתצורה מיוחדת וחדשה של קווארקים "כבדים" ו"קלים", ו"זמן החיים" שלו ארוך יחסית לזה של החלקיקים האקזוטיים שהתגלו עד כה (פי שלושה לפחות). דבר קיומו עלה כהשערה במאמר שפרסמו פרופ' קרלינר מבית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב ופרופ' ג'ונתן רוזנר מאוניברסיטת שיקגו בכתב העת Physical Review Letters. השניים חזו קיומו של טטרה-קווארק אחר, חשוב יותר למדע, אך חישוביהם רלוונטיים גם לחלקיק מסוג זה שהתגלה כעת ומחזקים את הסברה כי החלקיק שחזו קיים בטבע.

"הראינו שם בצורה אמינה שתת-חלקיק אקזוטי כזה יהיה יציב ביחס לכוח הגרעיני החזק, דבר שלא מוכר לנו כיום בטבע", אמר פרופ' קרלינר בריאיון לעיתון "הארץ". עוד הוא אמר "עד היום הייתה שאלה עד כמה הניבוי התאורטי הזה מדויק. מכיוון שבאותו מאמר נצפתה המסה של תת-החלקיק שנמצא עכשיו והתברר שהתחזית הייתה מדויקת מאוד, זה מחזק את הניבוי התאורטי של החלקיק השני, שיהיה סוג חומר חדש לגמרי". כעת יחפשו המדענים ב-CERN את החלקיק התת-אטומי שאת קיומו חזו שני החוקרים.

לפי פרופ’ קרלינר, המיוחד בטטרה-קווארק, שאת קיומו מניחים שני החוקרים, הוא שמדובר בחלקיק יציב, שלא כמו החלקיקים האקזוטיים שהתגלו עד כה. "התגלית החדשה מספקת לנו עדות חזקה מאוד, אם כי לא עדות ניסיונית ישירה, לחיזוי התאורטי שקיים סוג חומר כזה, יציב מאוד", אמר פרופ' קרלינר ל"הארץ".

 
לעמוד הראשי