Три бильярдных шара после удара разлетаются по столу — их траектории зависят только от начального толчка. Но в мире атомных ядер всё сложнее: частицы чувствуют друг друга на ходу, даже если не связаны в одно целое. Долгое время физики умели измерять только парные взаимодействия, а что происходит, когда встречаются трое, оставалось за кадром.

В эксперименте ALICE на Большом адронном коллайдере столкнули протоны на энергии 13,6 ТэВ и впервые выделили сигнал от трёх протонов, рождённых вместе. Для этого применили новый метод очистки данных, похожий на выделение разговора трёх конкретных людей из шума толпы. Измеренная корреляционная функция — математический инструмент, показывающий, насколько часто частицы оказываются рядом, — продемонстрировала: ядерное взаимодействие работает даже при больших угловых моментах и чётности, создавая эффективное притяжение на дальних дистанциях.

Результат превращает трёхчастичную фемтоскопию — метод, позволяющий по корреляциям частиц восстанавливать их взаимодействие, — в полноценный инструмент для исследования трёхчастичных сил. А поскольку на современных коллайдерах рождается много гиперонов (частиц со странным кварком), метод можно распространить на системы с участием странности. Появляется шанс заглянуть в трёхчастичную динамику там, где раньше были лишь догадки.