מחקר חדשני שפורסם לאחרונה בכתב העת Journal of High Energy Physics מציע גישה מהפכנית להבנת המבנה הפנימי של קוורקים – אבני הבניין הבסיסיות של החומר. התיאוריה, שפותחה על ידי ד”ר נאדר בוטו, מאתגרת את התפיסה המסורתית של קוורקים כחלקיקים נקודתיים וטוענת כי הם למעשה מערבולות בנוזל-על קוונטי שנוצר בשלבים המוקדמים של היקום.
“על פי תורת השדה הקוונטי, הריק אינו חלל ריק אלא שדה דינמי מלא באנרגיית נקודת האפס הקוונטית”, מסביר המאמר. “הריק מתנהג כמו נוזל-על חסר חיכוך בעל מוליכות תרמית גבוהה במיוחד, המתפשט בכל מקום ללא גודל, צורה, מרכז או כיוון מוגדרים.”
מערבולות בנוזל הקוונטי
התיאוריה מתארת כיצד נוצרו הקוורקים בתקופת הקוורקים של המפץ הגדול, שהתרחשה בין 10^-12 ל-10^-6 שניות לאחר המפץ. באזורים בעלי ריכוז אנרגיה גבוה בנוזל הקוונטי נוצרו מערבולות, המקבילות לחלקיקים יסודיים כמו קוורקים. תכונותיהם של הקוורקים – כמו מסה, מטען וספין – נובעות מהדינמיקה של המערבולות הללו.
חישובים תומכים בתיאוריה
המחקר מציג חישובים מפורטים המראים כיצד המודל תואם לתצפיות הניסיוניות. למשל, רדיוס המטען המחושב של קוורק על פי המודל הוא כ-0.836 × 10^-15 מטר, ערך התואם למדידות הניסיוניות.
“התיאוריה מספקת מסגרת רעיונית חדשה להבנת המבנה היסודי של פרוטונים וניוטרונים, ומציעה המשגה חדשנית של התהליכים שהתרחשו בתקופת הקוורקים של המפץ הגדול”, מסכם המאמר. “מודל זה לא רק עוזר להמחיש את התנהגות הקוורקים אלא גם שופך אור על התהליכים היסודיים שעיצבו את היקום כפי שאנו מכירים אותו.”
המחקר פותח אפיקים חדשים להבנת הקשרים העמוקים בין פיזיקת החלקיקים ומבנה המרחב-זמן, ומבטיח לספק תובנות חדשות בנוגע לשאלות יסוד הנוגעות למבנה החומר והכוחות הפועלים ביקום.
