NRK Meny
Normal

– Åpner en ny dimensjon av informasjon

To uavhengige eksperimenter mener å for første gang ha sett en partikkel sammensatt av fire kvarker. – Litt som om man plutselig fant et Loch Ness-monster likevel, sier Bjørn Hallvard Samset.

Fire kvarker oppdaget

Partikkelen de mener å ha sett i Belle detector har ikke to, ikke tre, men fire kvarker.

Foto: Alan Storebraker / APS/Wikimedia

For å forstå hva dette handler om må vi starte smått. Så smått som det er mulig å starte, faktisk - med de minste bestanddelene vi kjenner til.

Alt vi ser rundt oss er bygd opp av de bittesmå partiklene i Standardmodellen - kvarker, leptoner, kraftbosoner og den nylig oppdaga Higgspartikkelen.

Disse partiklene kan sammen danne nye partikler, som igjen kan gå sammen og lage atomer.

En atomkjerne består for eksempel av protoner og nøytroner - disse er satt sammen av tre kvarker hver.

Det som nå har blitt oppdaga av to uavhengige eksperimenter - BESIII i Kina og Belle i Japan - er en partikkel som er satt sammen av fire kvarker.

– Dette er helt uventet, siden alle partiklene vi har funnet siden vi i det hele tatt oppdaget kvarker har vært laget av to eller tre. Vi har lett intenst etter andre muligheter, men inntil nå har naturen latt som om to og tre var de eneste tillatte kombinasjonene, sier fysiker Bjørn Hallvard Samset til NRK.no.

Døråpner

Bjørn Samset

Bjørn Hallvard Samset tror at de nye resultatene kommer til å sette enorm fart på dette forskningsfeltet.

Foto: Universitetet i Oslo

Verden er skrudd sammen på innfløkt vis, og fysikere strever fortsatt med å komme opp med gode forklaringer på enkelte områder.

– Helt ærlig så forstår vi ikke den sterke kjernekraften skikkelig, og vi vet derfor heller ikke hvorfor atomkjernene gjør som de gjør og virker som de virker. En av tingene vi ikke kan forklare er hvorfor to og tre ser ut til å være "passe" måter å pusle sammen kvarker på, mens vi aldri har sett fire, fem eller fler - eller én alene.

Partikkelen BESIII og Belle mener å ha sett har fått navnet Zc(3900), og kan ifølge Samset bli en døråpner.

– Hvis det viser seg å være en firkvark så åpner det en helt ny dimensjon av informasjon. Vi kan begynne å lete etter flere firkvarker, og kanskje også femkvarker og så videre. Det er litt som om man plutselig fant et Loch Ness-monster likevel. Plutselig ville hele verden lett etter flere, og man ville antakelig lært mye av det.

Mystisk naturkraft

Samset forklarer at fysikerne veldig gjerne vil vite hvordan atomkjernene virker. Den forståelsen er nøkkelen til å kartlegge hvilke atomer som kan finnes, som igjen er nøkkelen til deler av moderne teknologi.

– Den sterke kjernekraften, som holder atomkjernene sammen, er den sterkeste men også den mest mystiske av naturkreftene. Vi har i dag ingen god beskrivelse av hvordan alt dette henger sammen - det er som om vi har observert en haug arter, men mangler en god teori for evolusjon.

Han sier at firkvarker er langt fra anvendt forskning, men at det er en av de tingene som kan være en øyeåpner og som kan la oss ta forståelsen av denne naturkraften videre.

– Så får vi bare se hvor det kan lede teknologisk.

Ikke entydig

Det er fortsatt ikke opplest og vedtatt at firkvarken eksisterer, disse resultatene er ledd i lengre serier av usikre resultater fra ulike eksperimenter.

Samset forklarer at det i løpet av de siste årene har kommet flere resultater hvor eksistensen av firkvarkpartikler er en mulig tolkning, men at ingen har vært veldig entydige.

– Det som er spesielt i dette tilfellet er at partikkelen både er sett av to eksperimenter samtidig, og at den har elektrisk ladning. Dette siste gjør firkvark-tolkningen mye mer sannsynlig. Det er opplagt et eller annet der, og det stiller seg først i rekken av spennende hint fra de siste årene om at firkvarker kan finnes.