Fizikusok először figyeltek meg olyan részecskéket, amelyek „üres térből” keletkeznek, így erős bizonyítékot szolgáltattak arra, hogy a tömeg kvantumfluktuációkból (apró, véletlenszerű energiaingadozásokból) is létrejöhet. A felfedezést a nemzetközi STAR kutatócsoport tette a New York-i RHIC (relativisztikus nehézion-ütköztető) létesítményében, ahol nagy energiájú protonokat ütköztettek, majd elemezték a keletkező részecskéket.

Az eredmények alátámasztják a kvantum-színdinamika (QCD) elméletét, amely az erős kölcsönhatást írja le a kvantummechanika törvényszerűségei alapján. A QCD szerint még a vákuum sem teljesen üres, hanem rövid életű virtuális részecskék folyamatosan keletkeznek és eltűnnek benne. Megfelelően nagy energia hatására ezek az átmeneti kvark–antikvark párok valódi, mérhető tömegű részecskékké válhatnak.

A kísérlet során a kutatók olyan rövid életű részecskéket, úgynevezett hiperonokat azonosítottak, amelyek spinkorrelációja jelezte: a bennük lévő kvarkok közvetlenül a vákuumból, egymással kvantumos összhangban születtek meg.

A kutatók szerint most először sikerült a teljes folyamatot megfigyelni, ami új lehetőséget nyithat annak vizsgálatára, hogyan keletkezik a részecskék tömege, ami a fizika egyik legnagyobb megválaszolatlan kérdése. Bár szakértők szerint további vizsgálatok szükségesek az alternatív magyarázatok kizárására, az eredmények fontos lépést jelentenek annak megértésében, hogy mi a vákuum szerepe az anyag alapvető tulajdonságainak kialakulásában.

Ha mélyebben is érdekel a téma, ezt a cikket ajánljuk olvasásra:

Forrás