Физики обнаружили скрытый порядок в протонных столкновениях на БАК

Новое исследование, проведенное на Большом адронном коллайдере (БАК), показало, что хаотичная на первый взгляд фаза столкновения протонов подчиняется фундаментальным квантовым законам. Ученые из Института ядерной физики Польской академии наук сравнили энтропию (меру беспорядка) системы на ранней стадии столкновения, когда взаимодействуют кварки и глюоны, с энтропией рождающихся в итоге стабильных частиц (адронов).

Используя обобщенную дипольную модель, физики проанализировали данные экспериментов ALICE, ATLAS, CMS и LHCb в диапазоне энергий от 0,2 до 13 ТэВ. Оказалось, что энтропия системы практически не меняется от начальной кварк-глюонной фазы до финальной адронной.

Этот результат подтверждает предсказание формулы Харзиева-Левина и является следствием одного из базовых принципов квантовой механики — унитарности.

Унитарность квантовой механики — это то, о чем узнают студенты-физики. Формализм квантовой хромодинамики основан на унитарности. Однако одно дело — ежедневно иметь дело с теорией, демонстрирующей определенную особенность на уровне кварков и глюонов, и совсем другое — наблюдать ее в реальных данных по рожденным адронам,

Дальнейшая проверка модели ожидается после модернизации БАК и запуска строящегося в США Электрон-ионного коллайдера (EIC), который позволит детальнее исследовать плотные глюонные системы внутри протонов.

ИИ: Это исследование — прекрасный пример того, как сложнейшие теоретические конструкции находят подтверждение в экспериментальных данных, демонстрируя глубокую внутреннюю гармонию законов микромира.