Teoretisk kvarkfusion viste sig at være mere kraftfuld end brintfusion

(Phys.org) – Et par forskere fra Tel Aviv University og University of Chicago har fundet beviser, der tyder på, at sammensmeltning af kvarker kan frigive meget mere energi, end nogen troede. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur , Marek Karliner og Jonathan Rosner beskriver deres teorier omkring mængden af ​​energi, der er involveret, når forskellige typer kvarker smeltes sammen.

For at lære mere om subatomære partikler, forskere ved Large Hadron Collider får atomer til at bevæge sig med høj hastighed og derefter smadre dem ind i hinanden. Dette tvinger atomernes bestanddele til at blive adskilt fra hinanden, hvilket gør det muligt at studere hver enkelt. Disse komponenter, videnskabsmænd har fundet, kaldes kvarker. Tidligere forskning har også vist, at når atomer i kollideren smadrer ind i hinanden, nogle gange kolliderer de stykker, der går fra hinanden, med andre dele, smelter dem sammen til partikler kaldet baryoner.

Tidligere arbejde har antydet, at energi er involveret, når kvarker smelter sammen. Ved at studere egenskaberne ved en sådan fusion, en dobbelt charmeret baryon, forskerne fandt ud af, at det tog 130 MeV at tvinge kvarkerne ind i sådan en bestemt konfiguration, men de fandt også ud af, at sammensmeltning af kvarkerne endte med at frigive 12 MeV mere end det. fascineret af deres fund, de fokuserede hurtigt på bundkvarker, som er meget tungere - beregninger viste, at det tog 230 MeV at fusionere sådanne kvarker, men at gøre det resulterede i en nettoudgivelse på cirka 138 MeV, som holdet beregnede var cirka otte gange mere end mængden frigivet under brintfusion.

Da brintfusion ligger i hjertet af brintbomber, forskerne var helt naturligt foruroligede over deres resultater. Så meget, at de overvejede ikke at offentliggøre deres resultater. Men efterfølgende beregninger viste, at det ville være umuligt at forårsage en kædereaktion med kvarker, fordi de eksisterer i for kort tid - cirka et picosekund - ikke længe nok til at sætte en anden baryon i gang. De henfalder til meget mindre, mindre farlige lettere kvarker.

Forskerne peger på, at deres arbejde stadig er rent teoretisk. De har ikke forsøgt at sammensmelte bundkvarker, selvom de bemærker, at det burde være teknisk muligt på LHC, hvis andre skulle finde det et værdifuldt eksperiment at gøre det.

© 2017 Phys.org