Цілком нормальні аномалони

Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.

Аномалони – нові частки, відкриті в ядерній фізиці останніми роками. Але поки що багато вчених сумніваються: чи відкриті? У світі виконано вже п’ятнадцять експериментальних робіт з їхнього виявлення, але результати невизначені: в одних дослідах є ефект, в інших немає.

Насамперед, що це за нові екзотичні об’єкти в мікросвіті? Аномалонами називають гіпотетичні фрагменти, тобто уламки, що виникають при зіткненні високошвидкісних іонів з ядрами мішені, зазвичай емульсії фотопластинки. Швидше за все, ці уламки є звичайними легкими атомними ядрами, а аномальною у них виявляється швидкість — вважають, що вона релятивістська, тобто порівняна за величиною зі швидкістю світла у вакуумі. Як наслідок цього фрагменти далеко не тікають – у них знову ж таки аномально мала довжина вільного пробігу і тому вони наполегливо не реєструються приладами.

Чи існують взагалі аномалони? — так порушили питання вчені. На прискорювальній установці вони розганяли іони вуглецю-12 і неону-22, надаючи їм імпульс 4,1 гігаелектронвольт на кожен нуклон в ядрі, і опромінювали ними ядра фотоемульсійної мішені. Потім на фотопластинках підраховували сліди — довжини вільного пробігу первинних іонів і продуктів взаємодії з ядрами емульсії.

Виявлені сліди чітко засвідчили наявність безлічі фрагментів, що коротко живуть, тобто власне аномалонів. Ними в даному випадку справді виявилися легкі ядра із зарядом від двох (гелій) до десяти (неон). Вчені проаналізували 1881 випадок зіткнень іонів з мішенню та виявили всього 4138 штук аномалонів. Довжина вільного пробігу цієї маси нових частинок не перевищувала лише 3-4 сантиметри від точок їх народження. Тож відкриття аномалонів таки відбулося.