Magyar és svéd kutatók megtalálták a rejtélyes odderon részecskét

Egy 48 éve tartó óriási nemzetközi versenyben négy magyar és egy svéd kutatónak sikerült először döntő bizonyítékot találnia a rendkívül tünékeny részecske, az odderon létezésére. Az odderon felfedezése új fejezetet nyithat az atommagon belüli úgynevezett erős kölcsönhatás vizsgálatában.

Az új felfedezés nagy előrelépésnek számít az atommagon belüli erős kölcsönhatások vizsgálatában Forrás: unsplash

Az odderon létezését 1973-ban feltételezte először L. Lukaszuk és B. Niculescu, a részecske felfedezésére, kimutatására azonban 2021-ig, 48 évet kellett várni. Az odderon megtalálásáért folyó óriási nemzetközi versenyben végül magyar–svéd kutatócsoport találta meg először az odderon létezésének egyértelmű jelét kísérleti adatokban. Csörgő Tamás, Novák Tamás, Ster András és Szanyi István, illetve a svéd Roman Pasechnik a kísérletek által már korábban közölt mérési adatokat rostálták át, elemezték újra, egy új, innovatív, a magyar kutatók által kitalált, úgynevezett önhasonlóság módszerrel: így érhettek célba elsőként.

– Ez az első közlemény, ami biztonsággal állítja, hogy létezik ez a részecske. Szemfülességen, szerencsén és persze rengeteg munkán alapult a felfedezés – árulta el Csörgő Tamás fizikus, a magyar kutatócsoport vezetője.

De mire jó az odderon? A modern fizika szerint minden kölcsönhatásáért egy-egy részecske cseréje felelős. A jól ismert elektromosság és mágnesesség például a fényrészecskék, a fotonok cseréjével írható le. – Az odderon cseréje miatt a rugalmas proton-proton és a proton-antiproton ütközések között kis különbség mérhető ki, amit most sikerült először a felfedezés szakmai kritériumainak megfelelő bizonyossággal számszerűsíteni – mondta Ster András, a Wigner Fizikai Kutatóközpont fizikusa.

Az új felfedezés nagy előrelépésnek számít az atommagon belüli erős kölcsönhatások vizsgálatában (A kép illusztráció)
Fotó: unsplash

A rugalmas ütközésekben megmarad az energia és a résztvevők sem változnak meg, de lendületet, impulzust cserélnek. Csörgő Tamás ezt ahhoz hasonlította, mint amikor Péter elad egy autót Pálnak: a pénz és az autó is gazdát cserél. Ha azonban Péter autóját Anti Pál veszi meg, hitelre, akkor Anti Pálnak nemcsak az autó árát kell majd visszafizetnie, hanem a kölcsön kamatát is meg kell adnia a hitelezőjének. Péter mindkét esetben ugyanannyi pénzt kap, Pál vagy Anti Pál ugyanazt a kocsit kapja meg, de mégis van egy aszimmetria a két csere között: ez a hitel kamata. Ebben a hasonlatban Péter és Pál protonokat, Anti Pál pedig antiprotont jelképez, a pénz az energiának, az autó a lendületnek, a kamat pedig az odderonnak felel meg.

– Sokféle úton és módon, elméleti és kísérleti úton is kerestük az odderont. Bizonyításunk megfelel a felfedezés kritériumainak. A következő lépés annak igazolása, hogy az odderon tulajdonságainak egyes elméleti eredményei kijönnek a kísérleti adatokból. Ez alapján a tulajdonságait is meghatározhatjuk. Az odderon fontos mérföldkő az erős kölcsönhatások rejtélyeinek feltárásában

– nyilatkozta a hétfői sajtótájékoztatón Roman Pasechnik, a Lundi Egyetem Csillagászati és Elméleti Fizikai Tanszékének docense. Az eredmény azért is különösen jelentős, mert a cikk szerzőinek ismeretei szerint ez az első teljesen meglepetésszerű, váratlan felfedezés a CERN LHC méréseiben, és mindez új fejezetet nyithat az erős kölcsönhatás vizsgálatában. Ster András szerint itt a meglepetésszerű jelzőn van a hangsúly, hiszen szintén az LHC segítségével sikerült bizonyítani a Higgs-bozon létezését, de azt várták a szakemberek.

A Wigner Fizikai Kutatóközpont, a MATE Műszaki Intézet, a svédországi Lundi Egyetem és az Eötvös Loránd Tudományegyetem kutatói a rangos European Physical Journal, az EPJ C kötetében közölték páratlan felfedezésüket. Az odderon felfedezéséből számos új típusú, eddig még meg nem figyelt, erősen kölcsönható részecske létezése következik. Csörgő Tamás szerint eredményük fontos üzenete, hogy itthon is el lehet érni maradandó teljesítményt, ehhez nem kell feltétlenül külföldre menni. Alapvető azonban, hogy a kutató a nemzetközi szakmai vérkeringés része legyen.

Az új adatok segítségével a CERN LHC TOTEM kísérlete és az amerikai Tevatron gyorsító D0 kísérlete közös, 463 szerzős kéziratában – ebben is szerepel a magyar–svéd kutatócsoport – megerősítette az odderon felfedezését. Ez a sokszerzős tanulmány azonban még nem ment át a szakmai bírálatok tisztítótüzén: jelenleg is bírálat alatt áll egy rangos szakfolyóiratban.