Ученые нашли частицу, существование которой было предсказано суперкомпьютером
Мир гораздо сложнее, чем это описывает школьный курс физики. Это интересно только ученым, но может иметь колоссальное значение не только как знание. Понимая, как устроен мир и материя, люди науки смогут сделать великие открытия, которые в будущем перевернут мир, позволят получить новые возможности. Оказывается, атомы не являются самыми мелкими частицами. Учеными было установлено, что есть частицы кварки. Именно они являются «строительным материалом», определяющим состав атомных ядер. Однако, эта область исследований пока является в большей степени загадкой, чем многие другие.
И все же исследователям удалось найти не только доказательства существования кварков, но и отчасти понять, как именно они формируют ядра атомов. Наиболее интересной является такая частица как барион, состоящая из трех кварков. Исследователи долго шли к пониманию того, что в природе могут быть системы, состоящие из двух барионов. Они получили название дибарионов. Под это описание подходит дейтрон, являющийся основой ядра водорода, имеющий в своем составе протон и нейтрон, слабо связанные друг с другом. Некоторые физические опыты давали основания полагать, что существование других дибарионов возможно. Однако, полной уверенности в этом и, тем более верных доказательств этому, не было.
В научном центре RIKEN заинтересовались этой темой и начали пристально изучать свойства барионов. Первой целью было доподлинно выяснить, какие из них могут образовывать дибарионы, а какие не могут. По мнению исследователей, понимание этого момента может быть ключом к пониманию того, как образуется материя. Взаимодействия кварков внутри барионов и связи между ними требуют существенной вычислительной мощности. Это была сложная задача квантовой хромодинамики, которая была решена с помощью крупномасштабных численных расчетов. Ученым пришлось задействовать в своей работе возможности суперкомпьютеров K и HOKUSAI.
Исследователям удалось рассчитать силы, действующие между двумя барионами, в каждом из которых присутствовало по три кварка. Опираясь на эти данные, команда физиков под руководством Такуя Сугиура смогла предсказать существование дибариона, который получил название charm di-Omega. Несмотря на то, что вычисления были сложными даже для суперкомпьютеров, эта система частиц является одной из простейших. Ученые намерены продолжить изучение других барионов, пользуясь вычислительной мощностью нового суперкомпьютера Fugaku. Они уверены, что это поможет пролить свет на многие «темные пятна» физики частиц.
