شكل نواة الزينون لم يعد لغزًا سريع
ألقى العلماء نظرة على قلب ذرة الزينون باستخدام تصادمات الجسيمات في مصادم الهادرونات الكبير. اتضح أن نواة هذا العنصر ليست كروية، بل لها شكل معقد ثلاثي المحاور - مثل حبة بطاطس مضغوطة من ثلاثة جوانب. يساعد هذا الاكتشاف على فهم كيفية تماسك البروتونات والنيوترونات معًا. ومن المثير للاهتمام، ما الأشكال الأخرى المخبأة في نوى أخرى؟
أنوية الذرات ليست دائمًا مثل كرات البلياردو. بعضها ممدود مثل السيجار، وبعضها الآخر مفلطح. أما شكل نواة الزينون-129 فيشبه حبة البطاطس — إهليلج ثلاثي المحاور متكتل. لتحديد هذا الشكل، استخدم الفيزيائيون طريقة تشبه تصادم رقاقتين من العجين: بتسريع النوى إلى سرعة الضوء ثم تصادمها، يعيدون بناء الهندسة الأصلية من تطاير الشظايا.
باستخدام بيانات مصادم الهادرونات الكبير وطرق رياضية بارعة لمراعاة حالات عدم اليقين، اكتشف الفريق أن نواة الزينون ممدودة في الاتجاهات الثلاثة بأقصى قوة تقريبًا. وقد تزامن ذلك بشكل غير متوقع مع الحسابات الكمومية، مما يؤكد صحة النموذج المعياري. والأكثر إثارة للدهشة أن هذه النواة لا تبقى ساكنة فحسب، بل تتقلب باستمرار وتدور حول عدة محاور، مثل دوامة دوارة متشابكة. ويولّد هذا الدوران نمطًا إشعاعيًا غريبًا يمكن الآن التقاطه في التجارب.
وهكذا يتحول المصادم إلى ما يشبه المطياف، مما يتيح إلقاء نظرة على قلب الذرة. إن زيادة الفوضى (الإنتروبيا) أثناء التصادمات أمر لا مفر منه، لكنه ثمن للحصول على معلومات فريدة. وتعود الفكرة إلى رذرفورد وأتباعه فيرمي وبيته.
🎯 النوى ثلاثية المحاور، مثل البلابل الكمومية، تتقلب في الفضاء، وتدور حول عدة محاور في آن واحد. وهذا يخلق نمطًا معقدًا من إشعاعها.