Kromodinamika kuantike (QCD) është kuadri teorik për studimin e forcave brenda bërthamave atomike dhe protoneve dhe neutroneve përbërëse të tyre. Një pjesë e madhe e kërkimit të QCD përfshin mënyrën se si kuarkët dhe gluonet përmbahen brenda nukleoneve (protonet dhe neutronet).
Matematikisht, forcat brenda nukleoneve mund të krahasohen me forcën e gravitetit. Sidoqoftë, efektet kuantike të njohura si “anomalia e gjurmës” që nuk ndjekin të njëjtin model mund të bëhen të spikatura në nukleone. Këto efekte kuantike mund të jenë përgjegjëse për ekuilibrin midis presionit të jashtëm brenda nukleoneve dhe forcave që i mbajnë ato së bashku.
Hulumtimet e fundit kanë treguar se anomalia e gjurmës mund të matet duke përdorur prodhimin e karmoniumit. Kjo është një lloj grimce nënatomike e prodhuar në Laboratorin Kombëtar Thomas Jefferson dhe në përplasësin e ardhshëm të joneve të elektroneve. Studiuesit gjithashtu mund të llogarisin teorikisht anomalinë e gjurmës duke përdorur QCD. Studimi është publikuar në revistën Physics Letters B.
Kombinimi i matjeve eksperimentale dhe llogaritjeve teorike të anomalisë së gjurmës do të sigurojë njohuri mbi shpërndarjen e masës dhe presionit brenda hadroneve. Këto janë grimca që përbëhen nga kuarke dhe gluone.
Si në hadronët ashtu edhe në superpërçuesit, mënyra se si grimcat janë të kufizuara në një vëllim specifik mund të përshkruhet me të njëjtin kornizë matematikore. Kjo është gjithashtu e ngjashme me rolin e konstantës kozmologjike ose të energjisë së errët në lidhje me energjinë dhe presionin në ekuacionet që përshkruajnë zgjerimin dhe nxitimin e universit.
Së fundi, studiuesit mund të matin anomalinë e gjurmës në mënyrë eksperimentale dhe të llogarisin anomalinë në QCD të rrjetës. Kjo ofron një mjet të drejtpërdrejtë për të hetuar dhe kuptuar dinamikën e kromodinamikës kuantike.
Këta shembuj ilustrojnë se si konceptet e energjisë, presionit dhe izolimit manifestohen nëpër sisteme të ndryshme fizike, nga shkalla mikroskopike në shkallët kozmike, duke siguruar një kuptim të unifikuar të fenomeneve të ndryshme në fizikë.
Më shumë informacione: Keh-Fei Liu, Hadrons, superconductor vortices, and cosmological constant, Physics Letters B (2023). DOI: 10.1016/j.physletb.2023.138418
Zhurnali ku u botua: Physics Letters B
