Переводчик, который раньше ловил лишь обрывки фраз, теперь слышит весь разговор целиком. Так и физики долго не могли рассчитать, как две частицы отзываются на удар света, если они не образуют стабильного ядра. В новой работе впервые удалось довести расчёт до конца и сравнить ответ с точным правилом сохранения заряда.
Два пиона, разлетающиеся после столкновения с фотоном, похожи на двух танцоров, которые расходятся после общего прыжка. Раньше учёные видели только отдельные кадры этой сцены: энергии, при которых пара существует, но не то, как она отзывается на внешний толчок. Теперь метод, где пространство и время заменены сеткой точек, позволил соединить кадры в непрерывную запись.
Результат сравнили с правилом, которое следует из закона сохранения электрического заряда. Если бы расчёт ошибался, ответ разошёлся бы с этим правилом, как перевод, в котором потеряли половину реплик. Но совпадение оказалось полным. Теперь физики могут применить тот же подход к частицам, которые живут миллиардные доли миллиардной доли секунды и распадаются, не оставив следа. Это поможет понять, как устроены атомные ядра и почему некоторые частицы держатся вместе.
Резонансы живут примерно $10^{-23}$ секунды, что в миллиард раз короче, чем требуется свету, чтобы пересечь атомное ядро.