Rappresentazione schematica delle reazioni di fusione esotermica a livello di quark ΛQΛQ′ → ΞQQ′N, dove Q, Q′ ∈ {b, C}. Credito:(c) Natura (2017). DOI:10.1038/nature24289
(Phys.org) — Una coppia di ricercatori dell'Università di Tel Aviv e dell'Università di Chicago ha trovato prove che suggeriscono che la fusione dei quark può rilasciare molta più energia di quanto si pensasse. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Natura , Marek Karliner e Jonathan Rosner descrivono le loro teorie sulla quantità di energia coinvolta quando vari tipi di quark vengono fusi insieme.
Per saperne di più sulle particelle subatomiche, i ricercatori del Large Hadron Collider fanno muovere gli atomi ad alta velocità e poi li schiantano l'uno contro l'altro. Ciò costringe le parti componenti degli atomi a essere dissociate l'una dall'altra consentendo di studiarle ciascuna. Quei componenti, gli scienziati hanno scoperto, sono chiamati quark. Ricerche precedenti hanno anche dimostrato che quando gli atomi nel collisore si scontrano l'uno con l'altro, a volte i pezzi che si staccano si scontrano con altre parti, fondendoli in particelle chiamate barioni.
Lavori precedenti hanno suggerito che l'energia è coinvolta quando i quark si fondono insieme. Nello studiare le proprietà di una di queste fusioni, un barione doppiamente incantato, i ricercatori hanno scoperto che ci sono voluti 130 MeV per forzare i quark in una configurazione così particolare, ma hanno anche scoperto che la fusione dei quark insieme ha finito per rilasciare 12 MeV in più. Incuriosito dalla loro scoperta, si sono rapidamente concentrati sui quark bottom, che sono molto più pesanti:i calcoli hanno mostrato che ci sono voluti 230 MeV per fondere tali quark, ma così facendo si è ottenuto un rilascio netto di circa 138 MeV, che il team ha calcolato era circa otto volte superiore alla quantità rilasciata durante la fusione dell'idrogeno.
Poiché la fusione dell'idrogeno è al centro delle bombe all'idrogeno, i ricercatori erano naturalmente allarmati dai loro risultati. Tanto che hanno considerato di non pubblicare i loro risultati. Ma calcoli successivi hanno mostrato che sarebbe impossibile provocare una reazione a catena con i quark perché esistono per un periodo di tempo troppo breve, circa un picosecondo, non abbastanza a lungo per far scattare un altro barione. decadono in molto più piccoli, quark leggeri meno pericolosi.
I ricercatori sottolineano che il loro lavoro è ancora puramente teorico. Non hanno provato a fondere i quark bottom, anche se notano che dovrebbe essere tecnicamente fattibile all'LHC se altri trovano che farlo sia un esperimento utile.
© 2017 Phys.org
