لقد دحض الفيزيائيون افتراض البنية المركبة للكواركات
في يوم من الأيام، لم يكن العلماء يعلمون بوجود جزيئات أصغر من حبات الرمل، رغم أنهم افترضوا أن المادة تتكون من عناصر دقيقة غير مرئية بالعين. ومع مرور الوقت، اكتشفت البشرية الميكروبات والجزيئات والذرات والنوى الذرية والكواركات. يعتبر الفيزيائيون الكواركات جسيمات أساسية غير قابلة للتجزئة بناءً على كمية كبيرة من البيانات التجريبية. ومع ذلك، هناك أيضًا نظريات مفادها أن هناك جسيمات أصغر داخل الكواركات والتي لا يمكننا العثور عليها ببساطة بعد بسبب القيود في طرق القياس. ولا يمكن رؤية الإلكترونات تحت عدسة مكبرة، ولعل الأساليب العلمية الأكثر تقدما اليوم غير قادرة على اختراق الكواركات بعمق. قام العلماء في تعاون CMS بدراسة الكواركات وصولاً إلى مقياس يتراوح بين 10 إلى 20 مترًا. ولم يجدوا أي دليل على وجود أجسام أصغر داخل هذه الجسيمات الأساسية. نص الدراسة متاح على خدمة arXiv والموقع الإلكتروني الخاص بـ CMS.
يدرس الفيزيائيون النوى الذرية والجسيمات الأساسية في مصادم الهادرونات الكبير. في المصادم، يقوم العلماء بتسريع الجسيمات إلى سرعات عالية وتصادمها. يقوم الملف اللولبي المضغوط للميون (CMS)، وهو أحد أجهزة الكشف عن الجسيمات العالمية في LHC، بالكشف عن عواقب الاصطدامات عالية الطاقة، وبناءً على هذه البيانات، يستخلص العلماء استنتاجات حول بنية المادة واللحظات الأولى من حياة الكون. عندما تصطدم حزمتان من البروتونات داخل كاشف CMS، فإنها تتحلل إلى كواركات. تشكل الكواركات تيارين من الجسيمات، وبناءً على التحليل الذي قام به الباحثون أعادوا بناء زاوية التشتت بين الكواركات. كان توزيع زوايا التشتت متسقًا مع النموذج الذي توجد فيه الكواركات كجسيم واحد. إذا كان الكوارك جسيمًا مركبًا، فلا يمكن أن يزيد حجم الأجسام المكونة له عن 10-20 مترًا. ويقدر العلماء حجم الكواركات نفسها بـ 10-19 مترًا، مما يعني أن مساحة البحث المتبقية ضيقة للغاية.
[shesht-info-block number=2]لقد حسب الفيزيائيون هذا الحد على مقياس الطاقة الذي يمكن أن توجد عنده قوة داخلية غير معروفة ويمكن للكواركات أن تظهر مركبًا. وفي حالة وجود مثل هذا التفاعل، فإن طاقته أكبر من 37 تيرا إلكترون فولت، وهو أعلى بثلاث مرات من طاقات الاصطدام الحالية في LHC. لكن البحث لم ينته بعد؛ لا يستطيع العلماء أن يقولوا على وجه اليقين أنه لا يوجد شيء داخل الكوارك. يمكن العثور على هياكل أصغر محتملة ذات طاقات تصادم أعلى في الدورات الجديدة من LHC.
