アインシュタインの特殊相対性理論から予測された謎の物質を探すために、検索は狭められます。 10年以上の調査を経て、世界最大のパーティクルコライダーの科学者たちは、発見の危機に瀕していると信じています。
しかし、研究者たちはほぼ軽い速度で一緒に粉砕された粒子の爆発した腸を探索していません。
その代わりに、フランスとスイスの国境近くに地下に埋設された17マイル（27 km）のリングである大型ハドロン衝突型加速器（LHC）の物理学者は、粒子が発生したときに何が起こるかを研究して、カラーガラスコンデンセートと呼ばれる不足している物質を探しています。衝突しないでください。代わりに、ニアミスでお互いを越えてズームします。
物理学の標準モデル、亜原子粒子の動物園を説明する理論では、宇宙の目に見える物質の98％がグルーオンと呼ばれる基本的な粒子によって結合されています。これらの適切に名前が付けられた粒子は、クォークを接着して陽子と中性子を形成する力を担っています。陽子が光速近くまで加速されると、奇妙な現象が発生します。それらの内部のグルオンの濃度が急上昇します。
カンザス大学の物理学と天文学の准教授であるダニエル・タピア・タカキは、「これらの場合、グルオンはエネルギーの低いグルオンのペアに分割され、その後、そのようなグルオンはそれ自体が分割されます。 「ある時点で、プロトン内でのグルオンの分裂は、グルオンの増殖が増加しなくなる限界に達します。そのような状態は、非常に高い状態で存在すると考えられている物質の仮説相である、色ガラス凝縮物として知られています。エネルギー陽子と同様に重い原子核でも。」
ブルックヘブン国立研究所によると、凝縮体は、粒子が高エネルギー衝突でどのように形成されるか、または物質が粒子内にどのように分布するかなど、物理学の多くの未解決の謎を説明できる可能性があります。しかし、その存在を確認することは、何十年もの間科学者を避けてきました。しかし、2000年に、ブルックヘブンの相対論的重イオン衝突型加速器の物理学者たちは、カラーガラス凝縮体が存在する可能性があるという最初の兆候を発見しました。
実験室で電子を取り除いた金の原子を粉砕すると、衝突から流れ出る粒子に奇妙な信号が見つかり、原子のプロトンがグルオンで詰まり、カラーガラスの凝縮体が形成され始めたことをほのめかしました。 LHCでの重イオンの衝突に関するさらなる実験では、同様の結果が得られています。しかし、相対論的な速度で陽子を衝突させると、素粒子が激しく爆発する前に、陽子の内部を一瞬だけ見ることができます。陽子の内部を精査することは、より穏やかなアプローチを取ります。
陽子などの荷電粒子が高速に加速されると、強力な電磁界が生成され、光子または光の粒子の形でエネルギーが放出されます。 （光の二重の性質のおかげで、波でもあります。）これらのエネルギーリークは、粒子加速器の望ましくない副作用としてかつては却下されましたが、物理学者はこれらの高エネルギー光子を有利に使用する新しい方法を学びました。
陽子が加速器内で互いにすれ違うとき、陽子が放出する光子の嵐は陽子と光子の衝突を引き起こす可能性があります。これらのいわゆる超周辺衝突は、高エネルギー陽子の内部作用を理解するための鍵です。
「高エネルギーの光が陽子に当たると、陽子を壊すことなくあらゆる種類の粒子を生み出す」とタピア高木氏は声明で述べた。 「これらの粒子は検出器によって記録され、内部にあるものの前例のない高品質の画像を再構築することができます。」
タピア高木と国際的な科学者のコラボレーションは、この方法を使用して、とらえどころのないカラーガラスの凝縮液を追跡しています。研究者たちは彼らの研究の初期の結果をEuropean Physical Journal Cの8月号に発表しました。初めて、チームは4つの異なるエネルギーレベルでグルオンの密度を間接的に測定することができました。最高レベルで、彼らはカラーガラス凝縮物がちょうど形成され始めたという証拠を見つけました。
実験結果は「…非常にエキサイティングであり、陽子のグルオンダイナミクスに関する新しい情報を提供しますが、理論的な疑問はまだ多くあります」ブラジルのペロタス連邦大学の物理学教授であるビクターゴンカルベス研究の共著者は声明で述べた。
今のところ、カラーガラスの凝縮体の存在は、とらえどころのない謎のままです。
