The Large Hadron Collider (LHC), akselerator partikel besar, terus mendorong batas-batas sains, dan dalam eksperimen terbaru dengan partisipasinya, para ilmuwan telah menemukan sesuatu yang mungkin menjadi bukti potensial pertama bagi keberadaan kuasipartikel subatomik, yang disebut odderon, yang hingga saat itu hanya ada dalam teori. … Hasil yang diperoleh menyangkut hadron, keluarga partikel elementer, yang meliputi proton dan neutron, yang terdiri dari quark yang "direkatkan" dengan gluon.
Dalam eksperimen mereka dengan LHC, para ilmuwan menggunakan mode operasi khusus dari akselerator, di mana proton yang bertabrakan tetap utuh, bukannya dihancurkan, menghasilkan hujan partikel sekunder. Sebelumnya, selama eksperimen serupa, diketahui bahwa dalam tabrakan seperti itu, proton tidak hanya terbang menjauh satu sama lain, tetapi juga berhasil menukar beberapa gluon dengan sangat cepat. Dalam hal ini, jumlah gluon "pertukaran" selalu genap sebelumnya.
Pada akhirnya, para ilmuwan tidak menemukan odderon itu sendiri, tetapi para peneliti mengamati efek tertentu yang dapat mengindikasikan keberadaannya. Fisikawan menggunakan proton, yang memiliki energi tinggi, yang memungkinkan mereka memperoleh akurasi yang lebih besar dalam pengukurannya. Dan dalam hasil pengukuran ini, ditemukan kasus pertukaran antara proton dengan gluon ganjil, yang sama sekali tidak cocok dengan semua model proses yang ada. Para peneliti percaya bahwa itu adalah odderon, partikel semu yang terdiri dari tiga, lima, tujuh atau lebih gluon dalam jumlah ganjil, yang bertanggung jawab atas perbedaan ini, yang terbentuk dalam waktu singkat pada saat tumbukan proton.
“Hasil yang diperoleh tidak melanggar Model Standar fisika partikel yang ada. Ada sejumlah "titik gelap" dalam model ini, dan pekerjaan kami memungkinkan kami untuk "menerangi" hanya satu dari area ini dan menambahkan detail baru lainnya, "kata fisikawan partikel dan fisikawan subelemen Timothy Raben dari Universitas Kansas.
Untuk pencarian, sensor yang sangat sensitif dari percobaan TOTEM digunakan, dipasang di empat titik kunci dari terowongan tabrakan, di mana berkas proton "menyilang" dan miliaran tabrakan terjadi setiap detik.
“Satu penjelasan yang mungkin mengapa proton dapat bertabrakan tanpa kehancuran adalah odderon, tetapi dalam praktiknya, para ilmuwan tidak pernah mengamati hal ini. Ini mungkin pertama kalinya bukti nyata keberadaan kuasipartikel ini diperoleh,”komentar Simona Giani, juru bicara sekelompok fisikawan yang bekerja dengan eksperimen TOTEM, yang merupakan bagian dari pencarian umum untuk partikel semu.
Agak sulit bagi orang awam untuk memahami hal ini, jadi para ilmuwan menjelaskannya dengan menggunakan contoh pengangkut mobil yang mengangkut mobil dalam sebuah trailer.
Bayangkan proton adalah dua truk besar yang membawa mobil. Ini sering terlihat di jalan,”jelas Raben.
Video promosi:
“Sekarang bayangkan dua truk ini bertabrakan, tapi setelah kecelakaan, truk tetap utuh, tapi mobil yang mereka angkut akan terbang ke arah yang berbeda. Dan pada saat yang sama, mobil-mobil baru benar-benar terbentuk di udara. Energi berubah menjadi materi."
“Fisikawan telah berburu odderons teoritis selama beberapa dekade terakhir, mulai tahun 1970-an. Namun, kemampuan teknologi saat itu tidak memberikan bukti keberadaan Odderons,”tambah Raben.
Lebih dari 100 ilmuwan dari delapan negara terlibat dalam percobaan untuk menemukan odderons. Miliaran pasangan proton berakselerasi di dalam LHC setiap detik. Berkat modernisasi hadron collider pada tahun 2015, tingkat energi puncak proton yang dipercepat adalah 13 TeV.
Meskipun para peneliti belum dapat mengamati secara langsung odderon, mereka telah menyaksikan efeknya dan berharap mendapatkan hasil yang lebih transparan di masa mendatang. Para ilmuwan percaya bahwa modernisasi LHC berikutnya akan memungkinkan mereka diperoleh, yang akan memungkinkan percepatan partikel ke indikator energi yang lebih tinggi.
“Kami mengharapkan hasil yang luar biasa dalam beberapa tahun mendatang,” komentar Christophe Royon dari University of Kansas.
Hasil pekerjaan saat ini telah dipublikasikan di situs ArXiv.org dan saat ini sedang menunggu evaluasi oleh pakar lainnya.
Nikolay Khizhnyak
