Внутри каждого протона и нейтрона кипит невидимая работа: глюоны — частицы-переносчики сильного взаимодействия — склеивают кварки в единое целое. Это поле можно сравнить с резиновыми жгутами, которые не дают кваркам разлететься. Но что происходит с этими жгутами, когда материи становится очень много — как в недрах нейтронных звёзд или в первые мгновения после Большого взрыва?
Физики смоделировали на решётке мир с двумя «цветами» кварков (вместо трёх, как в нашем) и постепенно увеличивали плотность материи. Они измеряли напряжённость хромо-электрического и хромо-магнитного полей — аналогов обычных электрического и магнитного полей, но для сильного взаимодействия. Вблизи ожидаемой границы фазового перехода поле неожиданно ослабло: хромо-электрическая часть упала на 11%. Затем, при ещё большей плотности, поле восстановилось и даже превысило исходные значения.
Разница между квадратами хромо-электрического и хромо-магнитного полей росла монотонно с ростом плотности. Это важно: такая комбинация связана с энергией вакуума и топологическими свойствами поля. Авторы аккуратно откалибровали четыре разных способа «разглаживания» поля, чтобы убедиться, что результат не зависит от метода. Найденная точка перехода совпала с теоретическим предсказанием.
Этот расчёт — шаг к пониманию того, как вещество при экстремальной плотности меняет саму ткань сильного взаимодействия. В реальном мире с тремя цветами кварков картина будет сложнее, но принцип, скорее всего, тот же: поле не просто «выключается», а проходит через стадию ослабления, прежде чем перестроиться.
Глюоны названы от английского glue — «клей»: они буквально склеивают кварки внутри протонов и нейтронов.