Международная коллаборация STAR, работающая на Релятивистском коллайдере тяжелых ионов (Брукхейвенская национальная лаборатория, США), представила доказательства того, что масса может возникать из «пустого» пространства.
Согласно теории физиков, даже в идеальном вакууме постоянно происходят микровспышки энергии. Там то появляются, то исчезают крошечные «призрачные» частицы — пары из кварка и антикварка. Они живут невероятно короткое время и обычно исчезают бесследно. Однако исследователи предположили, что при внесении достаточной энергии они могут материализоваться в реальные частицы.
Ученые из коллаборации STAR разогнали протоны до огромных скоростей и столкнули их в вакууме. В результате родились редкие частицы — гипероны (они живут меньше одной миллиардной доли секунды). Ученые проследили их происхождение и доказали, что кварки внутри них появились не откуда-то еще, а именно из тех самых «призрачных» пар, которые возникли из пустоты.
Авторы утверждают, что это наблюдение впервые позволяет проследить весь процесс превращения виртуальных пар в видимые частицы. Открытие может пролить свет на механизм приобретения массы кварками за счет взаимодействия с вакуумом, что остается одной из нерешенных проблем физики.
Независимые эксперты отмечают, что результат требует дальнейшей проверки: необходимо исключить альтернативные объяснения зафиксированного сигнала, а также решить проблему сложной реконструкции событий при столкновениях частиц. Тем не менее, работа открывает новый эмпирический подход к изучению свойств физического вакуума.
Читайте также: «Светящиеся растения заменят уличные фонари и снизят расходы на электричество».