Zaprezentowane przed kilkoma dniami wyniki badań dotyczą podstawowego budulca materii znanego jako kwark górny. Cząstka ta wchodzi w skład protonu i neutronu, a o jej istnieniu mówiono już w latach 60. ubiegłego wieku. Wraz z upływem czasu wiedza na jej temat systematycznie rosła, natomiast za sprawą ostatnich eksperymentów naukowcom udało się nawet ustanowić wyjątkowy rekord.
Czytaj też: Hubble fotografuje zapierający dech w piersiach pokaz świetlny. Tak powstają masywne gwiazdy
Dość powiedzieć, że skala energetyczna powiązana z wykrywaniem splątania kwantowego, jaka wystąpiła w ramach eksperymentu ATLAS była o dwanaście rzędów wielkości wyższa od zazwyczaj spotykanej. To niezwykły wynik, choć całe zjawisko jest przecież niecodzienne i działa na wyobraźnię.
Splątanie kwantowe brzmi bowiem jak coś, co ma prawo występować wyłącznie w filmach z gatunku science-fiction. Wystarczy wyobrazić sobie sytuację, w której dwie cząstki zostają ze sobą powiązane i to do tego stopnia, że oddziałując na jedną z nich wpłyniemy także na drugą. Stanie się tak nawet jeśli dzieląca je odległość będzie liczona w miliardach lat świetlnych.
Eksperymenty dotyczące splątania kwantowego mogą ułatwić życie na Ziemi i doprowadzić do lepszego zrozumienia zasad rządzących wszechświatem
Nic dziwnego, że badacze poświęcają tej kwestii tak wiele uwagi. Potencjał drzemiący w splątaniu kwantowym (a w zasadzie jego wykorzystywaniu na potrzeby ludzkości) jest ogromny. Mogłoby ono stanowić podstawę funkcjonowania komputerów kwantowych i urządzeń komunikacyjnych. Członkowie zespołu badawczego postanowili przeanalizować archiwalne dane, które zostały zgromadzone w związku ze zderzeniami cząstek, które prowadzono w latach 2015-2018.
Kwarki górne są najlżejszymi z kwarków, ale nie to jest ich najbardziej niezwykłą cechą. Na uwagę zasługuje ich bardzo krótki czas trwania. Rozpadają się bowiem w ciągu 5×10-25 sekund. W takiej formie trudno to zobrazować, dlatego wystarczy dodać, że tempo rozpadu kwarka górnego w odniesieniu do jednej sekundy jest tak samo odległe, jak jedna sekunda do wieku wszechświata… pomnożonego przez sto.
Czytaj też: Nasza galaktyka weszła na nową wagę. Okazało się, że jest znacznie lżejsza niż uważano
Paradoksalnie, ta zadziwiająca cecha zapewnia z perspektywy nauki pewne korzyści. Pozwala bowiem na testowanie założeń modelu standardowego. Prowadzone eksperymenty odnoszą się do produktów rozpadu, które pojawiają się, gdy powstają pary kwarków górnych. W ramach ostatnich wysiłków naukowcy powiązani z CERN byli w stanie zmierzyć stopień splątania, którego nie dałoby się wyjaśnić, gdyby kwarki nie były splątane. A wszystko to z wysoką precyzją i w skali energetycznej, o jakiej w poprzednich latach można było co najwyżej pomarzyć. Dalsze postępy i śrubowanie rekordów powinny doprowadzić do poznania kolejnych tajemnic rządzących wszechświatem.