Fizikada 50 illik axtarışın izi: “X(2370)” həqiqətən qlüboldurmu?..
50 illik axtarışın izləri: alimlər qlübolun mövcudluğuna dair ən güclü dəlilləri əldə etdilər…
“X(2370)” adlı sirli zərrəcik qlübolun təbiətinə dair yeni suallar və mühüm cavablar doğurub…
Çin fiziklərinin nəticələri Standart Modelin ən maraqlı proqnozlarından birinin təsdiqinə yaxınlaşdırır…
Çin fiziklərinin əldə etdiyi nəticələr güclü qarşılıqlı təsirin daşıyıcıları olan qlüonlardan təşkil olunan qlübolun mövcudluğuna dair indiyədək ən ciddi eksperimental dəlillərdən birini ortaya qoyub. Lakin elm adamları hələ “yeni elementar zərrəcik kəşf edilib” deməyə tələsmirlər. Söhbət, əslində, qlüonların öz aralarında yaratdığı son dərəcə qeyri-adi kompozit vəziyyətdən gedir.
Moderator.az bu araşdırmanı “Fokus” nəşrinə və digər xarici elmi mənbələrə istinadla hazırlayıb.
“Fokus” nəşrinin hələ 8 may 2024-cü il tarixli materialında yazılırdı ki, fiziklər uzun illərdir nəzəri olaraq mövcud olması gözlənilən, yalnız qlüonlardan ibarət qlübolun izinə düşüblər. Nəşr məlumatı “IFLScience” nəşrinə istinadla yaymışdl. Araşdırmanın əsasında Pekindəki “BEPC II” elektron-pozitron kollayderində aparılan “BESIII” təcrübəsinin nəticələri dayanır.
Burada mühüm bir elmi dəqiqləşdirmə var: mediada qlübol bəzən “yeni elementar zərrəcik” kimi təqdim olunur. Əslində isə qlübol elementar zərrəcik deyil; nəzəri olaraq qlüonların bir-birinə bağlanması nəticəsində yaranan kompozit hadronik vəziyyətdir. Bu fərq vacibdir, çünki proton da fundamental deyil, lakin mürəkkəb quruluşlu zərrəcikdir. Qlübolun qeyri-adiliyi isə onun tərkibində kvarkların deyil, yalnız qlüonların üstünlük təşkil etməsinin gözlənilməsidir.
Qlübol nədir və niyə fiziklər onu axtarırlar?..
Standart Modelə görə, maddənin fundamental quruluşunda kvarklar və leptonlar, qarşılıqlı təsirlərdə isə müxtəlif bozonlar iştirak edir. Güclü nüvə qarşılıqlı təsirinin daşıyıcıları qlüonlardır.
Adi maddəni təşkil edən proton və neytronlar üç kvarkdan ibarətdir. Qlüonlar isə bu kvarklar arasında güclü qarşılıqlı təsiri təmin edir. Lakin kvant xromodinamikasının — “QCD”-nin — mühüm xüsusiyyətlərindən biri odur ki, qlüonlar yalnız kvarklarla deyil, bir-biri ilə də qarşılıqlı təsir göstərə bilirlər.
Məhz bu xüsusiyyət nəzəri olaraq qlüonların öz aralarında bağlı sistem yaratmasına imkan verir. Belə hipotetik obyektlərə qlübol (glueball) deyilir. Çin Elmlər Akademiyasının materialında da qlüonların öz-özünə qarşılıqlı təsirindən qlübol vəziyyətlərinin yarana biləcəyi və onların Standart Modelin mühüm proqnozlarından biri olduğu vurğulanır.
Bu baxımdan qlübolun aşkar edilməsi sadəcə yeni bir zərrəcik tapmaq məsələsi deyil. Bu, “QCD”-nin aşağı enerjilərdə, yəni güclü qarşılıqlı təsirin mürəkkəb və qeyri-perturbativ rejimində necə işlədiyini daha yaxşı anlamağa imkan verə bilər.
Axtarılan namizəd: “X(2370)”
Söhbətin mərkəzində “X(2370)” adlandırılan ekzotik zərrəcik dayanır.
“X(2370)” ilk dəfə 2011-ci ildə “BESIII” təcrübəsində J/ψ mezonlarının parçalanması zamanı müşahidə edilmişdi. Daha sonrakı təcrübələrdə də onun izləri qeydə alındı. Xüsusilə J/ψ-nin qamma şüası buraxaraq digər zərrəciklərə parçalanması qlübol axtarışı üçün əlverişli proses hesab olunur, çünki belə parçalanmalar qlüonlarla zəngin mühit yaradır.
2024-cü ildə “BESIII” əməkdaşlığı artıq təxminən 10,087 milyard J/ψ hadisəsini təhlil etdi. “Physical Review Letters” jurnalında dərc olunan araşdırmada “X(2370)”-ın spin-paritet kvant ədədləri ilk dəfə 0⁻⁺ kimi müəyyənləşdirildi. Zərrəciyin kütləsi isə təxminən 2395 MeV/c² olaraq ölçüldü. Siqnalın statistik əhəmiyyəti 11,7 sigma-dan yüksək idi.
Bu nəticə xüsusi əhəmiyyət daşıyır. Çünki lattik “QCD” — güclü qarşılıqlı təsirin kompüter hesablamalarına əsaslanan yanaşması — ən yüngül psevdoskalyar qlübol üçün təxminən 2,4 GeV/c² səviyyəsində kütlə proqnozlaşdırır. “X(2370)”-ın ölçülmüş kütləsinin bu proqnozla uyğunluğu onu qlübol üçün ciddi namizədə çevirib.
“Kəşf edildi” demək üçün hələ tezdir…
Burada xəbərin ən mühüm tərəfi məhz budur.
“BESIII” nəticələri “X(2370)”-ın qlübola uyğun gəldiyini güclü şəkildə göstərir, lakin bu, onun qəti olaraq saf qlübol olduğunu hələ sübut etmir.
Çünki eyni kvant ədədlərinə malik müxtəlif ekzotik hadronik strukturlar mövcud ola bilər. “X(2370)” qlüonlardan təşkil olunmuş bağlı vəziyyət olmaq əvəzinə başqa kompozit quruluşa, qarışıq vəziyyətə və ya bir neçə komponentin kombinasiyasına malik ola bilər.
Məsələn, 2021-ci ildə dərc olunmuş nəzəri araşdırmalardan biri “X(2370)”-ın qlübol kimi şərh edilməsinə müəyyən problemlər olduğunu irəli sürürdü. Müəlliflər onun J/ψ parçalanmalarında yaranma sürətinin bəzi “lattice-QCD” proqnozlarından xeyli yüksək olduğunu qeyd edirdilər. Bu, “X(2370)”-ın təbiətinin uzun müddət mübahisəli qalmasının səbəblərindən biridir.
Başqa sözlə, “X(2370)” üçün “qlübol namizədi” ifadəsi hazırda “qəti şəkildə qlübol” ifadəsindən daha elmi cəhətdən düzgündür.
2024-cü ilin nəticəsi nəyi dəyişdi?..
“BESIII”-nin 2024-cü il işi əvvəlki qeyri-müəyyənliyin mühüm hissəsini aradan qaldırdı. Əvvəllər “X(2370)”-ın qlübola uyğun kütləyə malik olduğu məlum idi, lakin onun spin-pariteti kifayət qədər dəqiq müəyyən edilməmişdi.
Yeni analiz nəticəsində:
“X(2370)”-ın spin-pariteti 0⁻⁺ müəyyən edildi;
ölçülmüş kütlə təxminən 2,395 GeV/c² oldu;
nəticənin statistik əhəmiyyəti 11,7σ-dan çox təşkil etdi;
bu göstəricilər ən yüngül psevdoskalyar qlübol üçün “lattice-QCD” proqnozları ilə uyğun gəldi.
Buna görə Çin Elmlər Akademiyası nəticələri qlübolun mövcudluğuna dair güclü eksperimental dəlil kimi xarakterizə edib. CERN-də təqdim olunan materiallarda da X(2370)-ın kütlə, spin-paritet və yaranma xüsusiyyətlərinin ən yüngül psevdoskalyar qlübol proqnozları ilə uyğun olduğu göstərilib.
2025-ci ildə müstəqil nəzəri araşdırmalar da namizədi gücləndirdi…
“X(2370)”-ın qlübol təbiəti yalnız eksperimentçilərin müzakirə etdiyi məsələ deyil. 2025-ci ildə “European Physical Journal C” jurnalında dərc olunan nəzəri işdə “BESIII” məlumatları əsasında “X(2370)”-ın kütlə və spin-paritet xüsusiyyətlərinin ən yüngül psevdoskalyar qlübolun gözlənilən xüsusiyyətləri ilə uyğun olduğu bildirilib. Müəlliflər onun təbiətini gələcəkdə B-mezon parçalanmaları vasitəsilə daha ətraflı araşdırmağın mümkün olduğunu göstəriblər.
Başqa sözlə, söhbət artıq tək bir eksperimentin nəticəsindən getmir: eksperimental məlumatlar, lattice-QCD hesablamaları və müstəqil nəzəri modellər eyni istiqamətdə — “X(2370)”-ın qlübol ola biləcəyi istiqamətində — işarələr verir.
2026-cı ilin yeni nəticəsi: mənzərə daha da maraqlıdır…
2026-cı ilin iyulunda “BESIII” əməkdaşlığının yeni preprinti dərc olunub. Tədqiqatda 10 milyard J/ψ hadisəsi əsasında “X(2370)”-ın yeni parçalanma kanalı araşdırılıb. Alimlər “X(2370)”-ın “(K^*(892)^0bar K^0)” kanalına parçalanmasına dair dəlil tapmayıblar və həmin kanal üçün yuxarı hədd müəyyənləşdiriblər.
Tədqiqat müəlliflərinin ümumi nəticəsi diqqətçəkəndir: “X(2370)”-ın kütləsi, 0⁻⁺ spin-pariteti, J/ψ radiativ parçalanmalarında yüksək yaranma ehtimalı, parçalanma xüsusiyyətləri, flavor-singlet xarakteri və digər göstəriciləri ən yüngül 0⁻⁺ qlübolun xüsusiyyətləri ilə uyğun gəlir.
“BESIII” əməkdaşlığı bu xüsusiyyətlərin məcmusunu “X(2370)”-ın tərkibində ən yüngül psevdoskalyar qlübol komponentinin dominant olması ilə izah etməyin təbii olduğunu bildirir.
Bu, xəbərin ilkin versiyalarında yer almayan mühüm yenilikdir: 2026-cı il məlumatları “X(2370)”-ın qlübol interpretasiyasını əvvəlki nəticələrlə müqayisədə daha geniş xüsusiyyətlər toplusu üzərindən dəstəkləyir.
Bəs niyə qlübolu görmək bu qədər çətindir?..
Problem qlüonların öz təbiətindən qaynaqlanır.
Qlüonlar sərbəst halda müşahidə olunmur. “QCD”-nin “rəng həbsxanası” kimi tanınan xüsusiyyəti səbəbindən qlüonlar və kvarklar aşağı enerjilərdə sərbəst zərrəciklər kimi detektora çatmırlar. Buna görə qlübol da detektorda “üç qlüondan ibarət kiçik kürəcik” kimi birbaşa görünmür.
Fiziklər onun varlığını parçalanma məhsullarının kütlə spektrlərindən, spin-paritetindən, yaranma ehtimalından və digər xüsusiyyətlərindən çıxarmağa çalışırlar.
Məhz buna görə “X(2370)”-ın müxtəlif parçalanma kanallarının öyrənilməsi son dərəcə vacibdir. Bir kanalın nəticəsi qlübol hipotezini dəstəkləyə bilər, lakin çoxsaylı müstəqil kanallarda eyni mənzərənin ortaya çıxması daha güclü sübut yaradacaq.
Bu, Standart Model üçün niyə böyük hadisədir?..
Qlübolun təsdiqlənməsi Standart Modelin yeni fundamental qüvvə və ya yeni elementar zərrəcik tələb edən genişləndirilməsi demək olmayacaq. Əksinə, bu, artıq mövcud olan QCD nəzəriyyəsinin mühüm proqnozlarından birinin eksperimental təsdiqi olacaq.
Qlüonların öz aralarında qarşılıqlı təsir göstərməsi QCD-nin əsas xüsusiyyətlərindəndir. Qlübolun müşahidəsi isə həmin xüsusiyyətin mürəkkəb bağlı vəziyyətlər yaratdığını nümayiş etdirə bilər.
Bu mənada qlübolun kəşfi Higgs bozonunun kəşfi kimi Standart Modelə yeni element əlavə etməkdən çox, nəzəriyyənin artıq mövcud olan bir proqnozunun sınaqdan keçirilməsi olacaq.
Nəticə: “kəşf” sözünü necə başa düşmək lazımdır?..
Beləliklə, “Fokus”un 2024-cü ildə yazdığı kimi, “X(2370)” həqiqətən qlübol üçün indiyədək ən ciddi namizədlərdən biridir. Lakin elmi baxımdan daha dəqiq ifadə belədir:
Fiziklər qlübolun mövcudluğuna dair çox güclü eksperimental dəlillər əldə ediblər və “X(2370)” ən yüngül psevdoskalyar qlübol üçün əsas namizəd kimi görünür; lakin onun “saf qlübol” olduğunun qəti təsdiqi üçün əlavə eksperimental və nəzəri yoxlamalar tələb olunur.
Üstəlik, 2026-cı ildə “BESIII” tərəfindən təqdim edilən yeni nəticələr bu hipotezi daha çox müşahidə olunan xüsusiyyətin vahid mənzərəsi daxilində dəstəkləyir.
Deməli, söhbət “fiziklər tamamilə yeni elementar zərrəcik tapdılar” başlığından daha maraqlı bir elmi hadisədən gedir: təbiətin ən güclü qarşılıqlı təsirini daşıyan qlüonların öz aralarında birləşərək ayrıca maddə vəziyyəti yarada bildiyinə dair yarım əsrə yaxın davam edən axtarış yeni və çox ciddi mərhələyə çatıb.
Moderator.az-ın araşdırmasına görə, hazırkı elmi mənzərədə ən ehtiyatlı və düzgün ifadə **“X(2370)” — qlübolun güclü namizədi”**dir; “qlübolun qəti kəşfi” ifadəsi isə hələ əlavə təsdiqlərin nəticəsindən asılıdır.
Mənbələr:
“Fokus”, “IFLScience”, “Physical Review Letters”, “BESIII/”Çin Elmlər Akademiyası, “CERN” materialları, “European Physical Journal C”, “Nuclear Physics B” və “arXiv”-də yayımlanmış son elmi işlər.
