Kvarkploze: Kvarky mohou vstupovat do explozivních fúzních reakcí!  
Nedávný objev dvojitě kladného a dvojitě půvabného baryonu ksí rozpoutal peklo ve fyzice subatomárních částic. V tom nejlepším smyslu slova.
Dočkáme se někdy kvarkploze? Kredit: CC0 Creative Commons.
Dočkáme se někdy kvarkploze? Kredit: CC0 Creative Commons.

Motor našeho Slunce a spolu s ním všech hvězd pohání termojaderná fúze. Je to proces, při němž se za vysoké teploty slučují lehká atomová jádra. A vzniká během něho spousta energie. Najednou se ale ukazuje, že se fúze možná netýká jenom atomů.

 

Marek Karliner. Kredit: Tel Aviv University.
Marek Karliner. Kredit: Tel Aviv University.

Fyzici Marek Karliner z izraelské Univerzity v Tel Avivu a Jonathan Rosner z americké Univerzity v Chicagu ohlásili fascinující teoretický objev, podle něhož mohou kvarky podstoupit subatomární fúzi, a to divoce energetickou fúzi. Zní to skoro neuvěřitelně. Stejně jako zpráva o tom, že se Karliner s Rosnerem svého objevu zděsili natolik, že váhali s jeho uveřejněním. Nakonec do toho šli a jejich výzkum, jak jinak, zveřejnil slovutný časopis Nature.

 

O co vlastně jde? Karliner a Rosner zjistili, že dva těžké baryony mohou vstoupit do energií sršící subatomární fúze. Každý z nich by v takovém případě obsahoval jeden těžký kvark, tedy spodní nebo půvabný a dva lehké kvarky, horní a dolní. Během této fúze by měl vzniknout virtuální shluk 6 kvark, z něhož se nakonec utvoří těžká subatomární částice s neutronem a uvolní energie.

 

Exotermická fúze kvarků. Kredit: Karliner & Rosner.
Exotermická fúze kvarků. Kredit: Karliner & Rosner.

Klíčovým krokem k těmto výsledkům byl nedávný objev pozoruhodného dvojitě kladného a dvojitě půvabného baryonu ksí na Velkém hadronovém srážeči LHC, jehož značka Ξcc++ připomíná novodobé zaklínadlo. Tenhle baryon ksí totiž může vzniknout při fúzní reakci dvou těžkých baryonů, v nichž je těžkým kvarkem kvark půvabný. V takovém případě se při reakci uvolní energie 12 MeV. Když by ale došlo k podobné reakci, ve které budou těžké baryony na počátku fúze obsahovat nikoliv půvabné, ale spodní kvarky, tak vznikne dvojitě spodní baryon ksí Ξbb0, neutron a ještě mnohem více energie, zhruba 138 MeV.

 

Jednotlivé fúzní reakce při explozi vodíkové bomby, při nichž se slučují jádra deuteria a tritia za vzniku helia, přitom uvolňují asi 18 MeV. Reakce případné kvarkploze by tedy byly téměř osmkrát energetičtější. Autoři objevu tvrdí, že je to nejdřív hrozně vyděsilo. Pak jim ale prý došlo, že nebude tak zle. Jedna reakce vodíkovou bombu nedělá. Při fúzní explozi proběhnou myriády fúzí v řetězových reakcích. Karliner s Rosnerem jsou přesvědčeni, že by takový scénář neměl být pro fúzi spodních kvarků možný. Prodiskutovali to s dalšími kolegy a dospěli k závěru, že vojenské využití takové fyziky není v dohledu.

 

Aby jaderné a fúzní zbraně fungovaly, tak potřebují velikou zásobu částic. Jenomže spodní kvarky existují jenom tak asi jednu pikosekundu, což je doba, za jakou světlo prolétne polovinou zrnka soli. Když pikosekunda uplyne, tak se spodní kvark přemění v mnohem běžnější a méně energetický horní kvark.

 

Dvojitě kladný a dvojitě půvabný baryon ksí. Kredit: Daniel Dominguez/CERN.
Dvojitě kladný a dvojitě půvabný baryon ksí. Kredit: Daniel Dominguez/CERN.

Badatelé připouštějí, že nejspíš bude možné vyrábět spodní kvarky v urychlovačích a spouštět tam s nimi jednotlivé fúzní reakce. Zdůrazňují ale, že ani uvnitř urychlovače zřejmě nebude možné nashromáždit tak velkou masu spodních kvarků, aby jejich fúze způsobila nějakou škodu v makrosvětě. Kvarkových bomb se prý zatím nemusíme obávat.

 

Ať už se časem staneme svědky kvarkplozí a extrémních kvarkových bomb anebo nikoliv, každopádně je to vzrušující fyzikální objev. Jde o první teoretický důkaz, že subatomární částice mohou rozběhnout fúzní reakci, při které se uvolní energie. To je zcela nová situace ve fyzice elementárních částic. Karliner očekává, že se prvních fúzních reakcí kvarků dočkáme na LHC někdy během příštích let. Fantazie fyziků se už teď roztáčí na plné obrátky. Kdo ví, třeba má s fúzemi kvarků v nějakém ohledu co dělat i temná hmota.


Literatura
Live Science 2. 11. 2017, Nature 551: 89–91, Wikipedia (Xi baryon).

Datum: 04.11.2017
Tisk článku

Domácnost bez odpadu - Johnsonová Bea
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 389 Kč
cena: 389 Kč
Domácnost bez odpadu
Johnsonová Bea
Související články:

Jak se vyznat v přehršli různých částic     Autor: Vladimír Wagner (31.08.2014)
Tvoří temnou hmotu temná makra s podivnými kvarky?     Autor: Stanislav Mihulka (14.12.2014)
Na Velkém hadronovém srážeči chytili pentakvarky     Autor: Stanislav Mihulka (14.07.2015)
Možná jsme konečně objevili exotické částice gluebally     Autor: Stanislav Mihulka (15.10.2015)



Diskuze:

Čo na to štandardný model?

Tomáš Habala,2017-11-05 10:32:24

Popisuje túto reakciu?

Odpovědět

Na názor má právo každý slušný člověk

Joseff Navrátil,2017-11-05 07:35:47

Pana Poláka vyzývám, aby nezákonně = protizákonně diskriminoval svobodné občany, kteří mají právo na názor a vyjadřoval se jen k názoru, nikoliv k legitimaci ( kterou by bylo lepší provětrat u něj ) a vyvaroval se osobních invektiv. Děkuji.., spíš než jemu, tak ostatním, co vnímají.

Odpovědět


Re: Na názor má právo každý slušný člověk

Štefan Ürge,2017-11-05 12:07:58

NEPRAVDA!
Na názor má právo len ten, kto ho vie aj podložiť presvedčivými argumentami. V opačnom prípade právo na názor nemá a (lebo) len obťažuje!

Odpovědět


Re: Na názor má právo každý slušný člověk

Jitka Pergnerová,2017-11-05 14:21:29

Nevím jak ostatním vnímavým, ale přiznám se, že mně není moc jasné, kterého z oněch svobodných občanů konkrétně má pan Navrátil na mysli? Zda Dušana Streita, pana Srnku, nebo pana Navrátila, či snad někoho z dalších? Jeden trojjedinný je na naše končiny i tak dost. U pana Navrátila to ale vypadá na mnohojedinného a takový zneuznalý blábolorádobyfyzik patří jinam a ne aby mu zde věnovali legitimní prostor.

Odpovědět

co to je baryon ksí Ξbb0,

Joseff Navrátil,2017-11-04 21:52:46

Když obrázek přepíši tak na obrázku něco nesedí :
cud + cud = „2c2u2d“ = udd + cuc + fotony
L + L = 6-virtuál q = neutron + Xcc++ + n .g
Umí to nškdo vysvětlit ?
Srozumitelněji je to zde : http://www.hypothesis-of-universe.com/docs/eb/eb_072.pdf

Odpovědět


Re: co to je baryon ksí Ξbb0,

Jindra Polák,2017-11-04 22:42:29

Prosím všechny aby nereagovali na příspěvek, který se tváří být odborným a oduševnělým. Je dílem pana Milana Petříka, který tady i na jiných serverech vystupuje jako Zephyr, Zephir, Ing. Josef Navrátil, Srnka, Dušan Streit, Aether, Joseff Navrátil.... Kromě vopruzování se svým etherem na mnoha jiných stránkách, se jedná o člověka psychiatricky diagnostikovaného, který krom jiných oduševnělostí, je například propagátorem dvouveličinoveho vesmiru,... Tento a jiné jeho příspěvky nemají jiný cíl, než dělat rekalmu jeho vlastním stránkám, protože jinak by tam nikdo nechodil (www.hypothesis-of-universe.com). Pane Petříku, přečtěte si originál v Nature a napište jim tam, že jim to nesedí, že vesmír je dvouveličinový, nebo z aetheru,... ale tady neblbněte lidem hlavy.

Odpovědět


Re: Re: co to je baryon ksí Ξbb0,

Miloš Vondrka,2017-11-05 08:03:47

Ježiši Kriste, Zephyr je tu zpátky.... :)

Odpovědět


Re: co to je baryon ksí Ξbb0,

Martin Plesinger,2017-11-04 22:52:05

Mrknete do puvodniho clanku, ten obrazek je ztama

odkaz tu: https://www.nature.com/nature/journal/v551/n7678/full/nature24289.html

pripadne je na sci hubu.

Odpovědět

Nebo pro pohon kosmických lodí.

Karel Rabl,2017-11-04 13:16:51

Jde jen o to najít atomy co generují co nejvíce "odlišných" kvarků ty pomocí elektrického proudu urychlit na dvou nezávislých urychlovačích, na téměř světelnou rychlost a poté je "sloučit" a vyzářit v trychtýři z elektromagnetického pole jedním směrem.
Raketa by vypadala jako velký talíř, disk či výseč nebo celá koule se zálohováním drah při kolizi s baryonovou hmotou a v kosmickém prostoru by nebylo potřeba taková izolace urychlovače a chlazení jako na zemi.
Ale myslím si že daleko více energie je ukryto v "prázdném prostoru" který si hmota okolo sebe vytváří, ale jeho využitím bychom mohli v něm vytvořit trhliny, které se nejspíš nedají jednoduše zacelit a ve víru okolo této trhliny by mohla vzniknout i větší černá díra, která se už "neucpe" baryonovou hmotou či plynem.

Odpovědět

Kvarková fúzní reakce.

Vlastislav Výprachtický,2017-11-04 06:32:50

Ohromující počin k uskutečnění kvark-gluonovému plazmatu. Srážením baryonů se dosahuje interakce kvarků, s vyšším energetickým efektem. Aplikací dalších separovaných částic /mezonů a hybridních baryonů / může dojít k reakci kvarků a antikvarků, což povede k řešení pro různé fúzní technologie.

Odpovědět


Re: Kvarková fúzní reakce.

Alexandr Kostka,2017-11-04 16:41:20

Což spíš povede v první řadě ke tvorbě fúzních bomb. Jakákoliv energeticky vydatná látka či reakce byla v první řadě vždy zneužita k zabíjení a až pak se z ní tu a tam stal i mírový pomocník. Ale i kdyby výsledky nezveřejnil tento tým, dříve či později to obejví jiní.

Odpovědět


Re: Re: Kvarková fúzní reakce.

Roman Sobotka,2017-11-05 11:30:51

Opravdu je to tak cernobile s tim zneuzitim? Dynamit? Plasticke trhaviny jako Semtex? Spise zalezi na okolnostech. Armady nakupuji, co je k mani v civilnim sektoru, a vedle toho investuji do vlastniho vyvoje. Ono s vyvojem nuklearnich zbrani versus jaderne elektrarny by to bylo asi take jinak, pokud by Fermi nespustil svuj prvni jaderny reaktor zrovna v roce 1942. Americane se opravnene obavali, ze jaderne zbrane vyviji Nemecko, a investovali obrovske prostredky do vyvoje bomby. Jestli to za dane situace lze nazvat zneuzitim je hodne k diskuzi. Cesta k funkcni jaderne eletrarne byla jednodussi, ale ve valce o preziti se hold investuje do zbrani. ITER hadam neni armadni projekt.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace