Субатомні частинки b-кварки (ботом-кварки), зливаючись, вивільняють неймовірну кількість енергії, яка на порядок вища, ніж реакція синтезу у водневій бомбі. Двоє фізиків оголосили про існування субатомної події, яка настільки потужна, що вони навіть засумнівалися, чи варто її оголошувати публіці. Утім, на щастя, військового застосування відкриття не має.
Фізики продемонстрували, що два b-кварки зливаються у дуже потужному енергетичному спалаху. Цей “кварковий вибух” набагато потужніший, ніж реакція синтезу у водневій бомбі.
Кварки — це крихітні субатомні частинки. В природі вони, як правило, існують групами, які утворюють протони і нейтрони всередині атомного ядра. Є шість видів кварків, які називають “ароматами”: нижній, верхній, чарівний, ботом- і топ-кварк.
Енергетичні події у світі елементарних частинок вимірюють в мегаелектронвольтах (МеВ). Злиття двох b-кварків продукує енергію, рівну 138 МеВ, що приблизно у вісім разів більше, ніж синтез ізотопів дейтерію і трітію, що утворюють ядра гелію. Цей синтез — найбільша енергія, яку поки що змогло досягнути людство, причому вона дорівнює всього 18 МеВ.
“Мушу признатись, що коли я вперше зрозумів, що така реакція можлива, я дуже налякався. Але, на щастя, вона одноразова”, — каже співавтор дослідження Марек Карлінер з Тель-Авівського університету.
Небезпеку несе лише каскад таких подій, що відбувається у ланцюговій реакції. Одна-єдина така подія жодної загрози в собі не приховує. Карлінер та його співавтор Джонатан Роснер з Чиказького університету встановили, що така ланцюгова реакція неможлива з ботом-кварками. “Якщо я б навіть на мікросекунду подумав, що відкриття може мати військове застосування, я б взагалі не став цього публікувати”, — сказав Карлінер.
Щоб створити зброю, потрібно мати великі запаси елементарних частинок, які готові до синтезу. Нагромаджувати b-кварки неможливо, адже вони існують усього 1 пікосекунду (час, за який промінь світла проходить відстань, яка дорівнює діаметру піщинки). Після цього вони розпадаються на набагато поширеніший вид верхніх кварків.
Реакція синтезу b-кварків можлива лише в прискорювачах частинок — а там неможливо зібрати таку їх кількість, щоб завдати хоч якусь шкоду зовнішньому світу.
Відкриття Карлінера та Роснера цікаве передусім тим, що воно є першим теоретичним доказом можливості синтезу субатомних частинок у спосіб, що емітує енергію. Реакція поки передбачена суто теоретично і не демонструвалась в лабораторії. Протягом наступних кількох років вчені хочуть провести експеримент на Великому адронному колайдері, щоб продемонструвати її емпірично.
The Subatomic Discovery That Physicists Considered Keeping Secret
Scientific American, 6/11/2017
Зреферував Євген Ланюк
16.11.2017