Reading Time: 2 minutes

رصد علماء تجربة «أل أتش سي بي» في مختبر سيرن في جنيف، ولأول مرة، نوعاً جديداً من الجسيمات رباعية الكواركات، يدعى «التتراكواركات» وهو نوع من الجسيمات لم يسبق اكتشافه من قبل. 

الكوارك «Quarks» هي جسيمات أولية تنتمي إلى عائلة الفيرميونات، عادة ما ترتبط الكواركات ببعضها في مجموعات من كواركين أو ثلاث كواركات مشكلةً جسيمات تدعى الهادرونات. لعقود طويلة؛ تنبّأ الفيزيائيون النظريّون بوجود هادرونات رباعية وحتى خماسية الكواركات، تدعى هذه بالتتراكواركات «Tetraquarks» والبنتاكواركات «Pentaquarks» على الترتيب.

سيساعد هذا الاكتشاف الفيزيائيين في التوصّل لفهم أفضل للطرق المعقدة التي ترتبط وفقها الكواركات لتُشكّل جسيمات مركبة مثل البروتونات والنيوترونات.

في السنوات الأخيرة، أكّدت عدة تجارب، ومنها «أل أتش سي بي» وجود عدد من هذه الهادرونات.

وبالفعل، فإن وجودها، يمثّل فرصة مثالية لدراسة واحدة من القوى الطبيعية الأساسية بشكل أفضل؛ القوة النووية الشديدة، وهي القوة التي تربط البروتونات والنيوترونات معاً لتشكيل النوى الذرية التي تُشكّل بدورها المادة.

ما يميز جسيم التتراكوارك الجديد هو أنه يتألف من أربع كواركات ثقيلة من نفس النوع، وهي كواركين تشارم «Charm quarks» وكواركين تشارم مضادّين «Charm antiquarks».

تمكن فريق «أل أتش سي بي» من اكتشاف هذا التتراكوارك عن طريق ملاحظة مّا يدعى بالـ «النتوءات» «bumps» في البيانات الناتجة عن التجارب. النتوءات عبارة عن زيادات في التوزّع الكتلي «Mass Distribution» لبعض الجسيمات أثناء التصادمات. يمكن تفسيرها بافتراض وجود نوع جديد من الجسيمات. وتدعى تلك الزيادات بالنتوءات لأنها تظهر على شكل نتوءات في الخطوط البيانية.

ليس من الواضح تماماً فيما إذا كان الجسيم الجديد هو تيتراكوارك «حقيقي» أم زوج من الجسيمات ثنائية الكواركات والتي ترتبط معاً ارتباطاً ضعيفاً مُشكلةً بنية شبيهة بالجزيء.

في الحالتين، فإن التتراكوارك الجديد سيساعد الفيزيائيين في اختبار نماذج من نظرية الكروموديناميك الكمومي «chromodynamics»، وهي نظرية التفاعل الشديد «The strong interaction». مما يجعل اكتشافه حدثاً جللاً في فيزياء الجسيمات اليوم.

يذكر أن «أل أتش سي بي» عبارة عن تجربة أعدت لاستكشاف ما حدث بعد الانفجار العظيم الذي سمح للمادة بالبقاء على قيد الحياة وبناء الكون الذي نعيش فيه اليوم.