นักฟิสิกส์คู่หนึ่งประกาศการค้นพบเหตุการณ์ subatomic ที่ทรงพลังจนนักวิจัยสงสัยว่ามันอันตรายเกินไปที่จะเปิดเผยต่อสาธารณชน
เหตุการณ์ระเบิด คู่แสดงให้เห็นว่าอนุภาคขนาดเล็กสองอนุภาคที่รู้จักกันในชื่อควาร์กก้นสามารถหลอมรวมเข้าด้วยกันในแฟลชที่ทรงพลัง ผลที่ได้คืออนุภาคย่อยของอะตอมที่ใหญ่กว่าวินาทีอนุภาคสำรองที่รู้จักกันในชื่อนิวคลีออนและพลังงานทั้งหมดที่หลั่งไหลเข้ามาในจักรวาล "quarksplosion" นี้จะเป็นแอนะล็อก subatomic ที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นของแต่ละบุคคลที่เกิดขึ้นในแกนของระเบิดไฮโดรเจน
ควาร์กเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่มักพบเกาะกันเป็นอะตอมและโปรตอนภายในอะตอม พวกเขามาในหกรุ่นหรือ "รสชาติ": ขึ้น, ลง, บน, ล่าง, แปลกและมีเสน่ห์
เหตุการณ์พลังที่ระดับ subatomic วัดเป็น megaelectronvolts (MeV) และเมื่อควาร์กสองก้นหลอมรวมกันนักฟิสิกส์ค้นพบพวกมันผลิต 138 MeV ที่น่าเกรงขาม นั่นมีพลังมากกว่าประมาณแปดเท่าของหนึ่งในเหตุการณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นที่เกิดขึ้นในระเบิดไฮโดรเจน (การระเบิดเต็มรูปแบบประกอบด้วยเหตุการณ์หลายพันล้านครั้ง) H-bombs หลอมรวมนิวเคลียสไฮโดรเจนเล็ก ๆ ที่เรียกว่าดิวเทอรอนและไทรตรอนเพื่อสร้างฮีเลียมนิวเคลียสพร้อมกับการระเบิดที่ทรงพลังที่สุดในคลังแสงของมนุษย์ แต่ปฏิกิริยาแต่ละอย่างภายในระเบิดนั้นปล่อยออกมาเพียงประมาณ 18 MeV อ้างอิงจากคลังอาวุธนิวเคลียร์เว็บไซต์ที่จัดทำขึ้นเพื่อรวบรวมงานวิจัยและข้อมูลเกี่ยวกับอาวุธนิวเคลียร์ มันน้อยกว่า 138 MeV ของควาร์กด้านล่าง
“ ฉันต้องยอมรับว่าเมื่อฉันรู้เป็นครั้งแรกว่าปฏิกิริยาดังกล่าวเป็นไปได้ฉันก็กลัว” ผู้ร่วมวิจัย Marek Karliner จากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟในอิสราเอลกล่าวกับ Live Science "แต่โชคดีที่มันเป็นม้าตัวเดียว"
ปฏิกิริยาฟิวชั่นที่ทรงพลังเช่นเดียวกับฟิวชั่นตัวเดียวก็ไม่ได้อันตรายอะไรเลย ระเบิดของไฮโดรเจนได้รับพลังงานมหาศาลจากปฏิกิริยาลูกโซ่ - การหลอมรวมกันของนิวเคลียสและนิวเคลียสมากมายในครั้งเดียว
Karliner และ Jonathan Rosner แห่ง University of Chicago ระบุว่าปฏิกิริยาลูกโซ่จะไม่สามารถเกิดขึ้นได้ด้วยควาร์กก้นและก่อนที่จะเผยแพร่เผยแพร่แบ่งปันข้อมูลเชิงลึกกับเพื่อนร่วมงานของพวกเขาเป็นการส่วนตัว
“ ถ้าฉันคิดเป็นเวลาหนึ่งวินาทีว่านี่มีแอพพลิเคชั่นทางการทหารใด ๆ ฉันก็คงจะไม่ตีพิมพ์” Karliner กล่าว
เพื่อจุดประกายปฏิกิริยาลูกโซ่ผู้ผลิตระเบิดนิวเคลียร์ต้องการสต็อกของอนุภาคจำนวนมาก และคุณสมบัติที่สำคัญของควาร์กก้นทำให้พวกมันเป็นไปไม่ได้ที่จะกักตุน: พวกมันจะหายไปจากการดำรงอยู่เพียง 1 picosecond หลังจากที่มันถูกสร้างขึ้นหรือในเวลาที่แสงเดินทางครึ่งความยาวของเกลือเม็ดเดียว หลังจากช่วงเวลาดังกล่าวพวกมันสลายตัวเป็นอนุภาคอะตอมย่อยที่พบได้ทั่วไปและมีพลังน้อยกว่าซึ่งรู้จักกันในชื่อควาร์กอัพ
อาจเป็นไปได้ที่จะเกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นเดี่ยวของควาร์กด้านล่างในเครื่องเร่งอนุภาคขนาดยาว - ไมล์ แต่แม้แต่ภายในคันเร่งเราก็ไม่สามารถรวบรวมควาร์กจำนวนมากพอที่จะทำความเสียหายใด ๆ ในโลกได้นักวิจัยกล่าว ดังนั้นไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับระเบิดควาร์กล่าง
อย่างไรก็ตามการค้นพบนี้น่าตื่นเต้นเพราะเป็นหลักฐานทางทฤษฎีข้อแรกที่เป็นไปได้ที่จะหลอมรวมอนุภาคของอะตอมคู่ด้วยวิธีที่ปลดปล่อยพลังงาน นั่นเป็นดินแดนใหม่เอี่ยมในฟิสิกส์ของอนุภาคขนาดเล็กมากซึ่งเกิดขึ้นได้จากการทดลองใน Large Hadron Collider ที่ CERN ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์อนุภาคขนาดใหญ่ใกล้กับกรุงเจนีวา
นี่คือวิธีที่นักฟิสิกส์ทำการค้นพบนี้
ที่เซิร์นอนุภาคจะโคจรรอบวงแหวนวงแหวนยาว 27 ไมล์ (27 กิโลเมตร) ด้วยความเร็วใกล้แสงก่อนที่จะชนกัน นักวิทยาศาสตร์ใช้คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพในการกรองข้อมูลจากการชนเหล่านั้นและบางครั้งก็มีอนุภาคแปลก ๆ เกิดขึ้นจากการวิจัย ในเดือนมิถุนายนมีบางสิ่งที่แปลกประหลาดเกิดขึ้นในข้อมูลจากหนึ่งในการชนเหล่านั้น: baryon "มีเสน่ห์เป็นสองเท่า" หรือลูกพี่ลูกน้องขนาดใหญ่ของนิวตรอนและโปรตอนประกอบด้วยลูกพี่ลูกน้องสองตัวของควาร์ก "ก้น" และ "บน" รู้จักกันในนาม "เสน่ห์" ควาร์ก
ตอนนี้ควาร์กเสน่ห์นั้นหนักมากเมื่อเทียบกับควาร์กขึ้นและลงทั่วไปที่ประกอบขึ้นเป็นโปรตอนและนิวตรอน และเมื่ออนุภาคขนาดใหญ่รวมตัวกันพวกมันจะแปลงมวลก้อนใหญ่ให้กลายเป็นพลังงานยึดเหนี่ยวและในบางกรณีก็ผลิตพลังงานที่เหลืออยู่มากมายซึ่งหนีออกมาสู่จักรวาล
เมื่อสองเสน่ห์ควาร์กหลอมรวมกัน Karliner และ Rosner พบว่าอนุภาคนั้นจับกับพลังงานประมาณ 130 MeV และพ่นพลังงาน 12 MeV ออกมาเป็นพลังงานที่เหลือ (ประมาณสองในสามของพลังงานของฟิวชั่นดิวเทอโร ฟิวชั่นที่มีเสน่ห์นั้นเป็นปฏิกิริยาแรกของอนุภาคในระดับนี้ที่เคยพบว่าปล่อยพลังงานในลักษณะนี้และเป็นผลการพาดหัวของการศึกษาใหม่เผยแพร่เมื่อวานนี้ (1 พ.ย. ) ในวารสาร Nature
ฟิวชั่นที่คึกคักยิ่งขึ้นของควาร์กก้นสองอันซึ่งรวมกับพลังงาน 280 MeV และคายออก 138 MeV เมื่อหลอมรวมเป็นครั้งที่สอง
จนถึงตอนนี้ปฏิกิริยาเหล่านี้มีทั้งทฤษฏีและยังไม่ได้รับการพิสูจน์ในห้องปฏิบัติการ ขั้นตอนต่อไปนั้นควรมาในไม่ช้า Karliner กล่าวว่าเขาคาดว่าจะเห็นการทดลองแรกที่แสดงปฏิกิริยานี้ที่ CERN ภายในสองสามปีถัดไป
หมายเหตุของบรรณาธิการ: บทความนี้ได้รับการปรับปรุงเพื่อแก้ไขข้อความที่ระบุว่าควาร์กยอดนิยมสร้างนิวตรอนและโปรตอน ควาร์กขึ้นและลงทำขึ้นโปรตอนและนิวตรอน
