Prestižni američki znanstveni časopis za fiziku Physical Review Letters u svojem je posljednjem izdanju objavio rad trojice fizičara s Instituta Ruđer Bošković – dr. sc. Saše Cecija, dr. sc. Milorada Korolije i dr. sc. Branimira Zaunera, u kojem su trojica autora predložila novu metodu za određivanje svojstava kratkoživućih subatomskih čestica direktno iz eksperimentalnih podataka.
Za razliku od dosadašnjih metoda koji se primjenjuju u nuklearnoj i čestičnoj fizici, ova metoda je značajno jednostavnija, ali daje iznenađujuće precizne rezultate. Subatomske čestice, čestice manje od atoma, sudjeluju u mnogim važnim procesima u atomskim jezgrama. Poznavanje njihovih svojstava, ističu u Institutu, ključno je za razne teorijske proračune – od nuklearne energetike, do međudjelovanja čestica u svemiru, pa i procesa koji uključuju hipotetsku tamnu materiju. No, većina subatomskih čestica živi toliko kratko da se zbog toga njihova masa, vrijeme života i ostala važna svojstva ne mogu direktno mjeriti. Takve izuzetno kratko živuće subatomske čestice nazivamo rezonancije, a njihova svojstva određujemo indirektno, analizirajući sudare čestica u kojima te rezonancije nastaju.
Ruđerovci su, kombinirajući svoje višegodišnje iskustvo u analizi nuklearnih i čestičnih eksperimenata i razvoju naprednih teorijskih modela pobuđenih stanja nukleona (protona i neutrona), pronašli minimalnu modifikaciju jednostavne Breit-Wignerove formule koja daje iznenađujuće dobre rezultate čak i za one čestice za koje standardan oblik formule uopće ne radi. Novu formulu primijenili su tako na nekoliko poznatijih problematičnih subatomskih čestica u prilično širokom energetskom rasponu – od relativno laganog rho mezona, do stotinjak puta masivnijeg Z bozona i dobili solidno poklapanje s predviđanjima današnjih najboljih modela.
Ovim radom pod naslovom: ''Model-Independent Extraction of the Pole and Breit-Wigner Resonance Parameters'' dodatno se objašnjavaju i neke nedosljednosti u referentnim tablicama svojstava kratkoživućih čestica. Tako u fizici pobuđenih nukleona postoje dvije gotovo ravnopravne skupine parametara. To su vrijednosti, brojevi, kojima se opisuju svojstva rezonancija, poput mase i vremena života. Pokazalo se da se ti parametri za iste rezonancije mogu značajno razlikovati.
– Riječ je s jedne strane o polarnim parametrima koje preferiraju teorijski fizičari, te s druge o Breit-Wignerovim parametrima koje više koriste eksperimentalni. Prijepor oko toga koje od njih bi trebalo koristiti traje već desetljećima. Ono što smo mi primijetili jest da se naša formula može napisati u dva matematički potpuno ekvivalentna oblika. U jednom obliku se parametri u formuli mogu direktno povezati s Breit-Wignerovim parametrima koji se nalaze u referentnim tablicama, a u drugom obliku njihovi parametri odgovaraju upravo onima u tablicama polarnih parametara. Time smo objasnili zašto je ovaj prijepor tako dugo trajao – izbor parametara je zapravo stvar konvencije – objasnio je dr. Zauner.
>> 'Znanost i industrija moraju se ujediniti radi veće konkurentnosti'
