למשך זמן קצר, מדענים במעבדות הלאומיות של ברוקהבן שברו את הסימטריה של המרחב
למשך שבריר שניה קטן במאיץ החלקיקים בברוקהייבן (RHIC), פיזיקאים יצרו בועה ששברה את הסימטריה של המרחב.
זוגיות נחשבה במשך זמן רב לחוק בסיסי של הטבע. החוק גורס שהיקום הוא באופן מטאפורי ימני או שמאלי – כלומר שחוקי הטבע נשארים אותו הדבר עבור קורדינטות הפוכות. בתחילת שנות ה-50 נמצא שהכוח החלש, שאחראי לקרינה רדיואקטיבית גרעינית מפר את חוק הזוגיות. למרות זאת, הכוח החזק, זה שמחזיק ביחד את החלקיקים התת-אטומיים, כן מקיים את החוק, לפחות תחת נסיבות רגילות.
את המחקר ביצע צוות של תריסר פיזיקאי חלקיקים, וביניהם ג'אק סנדוויס, פרופסור מייל. מאז שנת 2000, המדענים הפציצו גרעיני חלקיקי זהב כחלק מניסוי START במאיץ החלקיקים RHIC - טבעת באורך של 3.9 ק"מ - בה האיצו את החלקיקים, על מנת להבין את חוק הזוגיות תחת תנאים קיצוניים.
הצוות יצר משהו שנקרא פלסמת גלואון-קווארק- מן "מרק" שנוצר כתוצאה מאנרגיות עצומות שמספיקות לפרק את הפרוטונים והניטרונים לקווארקים וגלואונים, אבני הבניין היסודיים של החומר.
תיאורטיקאים מאמינים שפלסמת הגלואון-קווארקים, שהיא בעלת טמפרטורה של כטריליון מעלות צלסיוס, התקיימה רק מעט לאחר המפץ הגדול כאשר היקום היה בן מיקרושניה אחת בלבד. “בועת" הפלסמה שנוצרה במאיץ RHIC התקיימה כמיליונית של מליארדית השניה. הצוות מקווה להשתמש בנתונים על מנת לחקור כיצד מבנה היקום- החל בחורים שחורים ועד גלקסיות, התהווה ונוצר מתוך ה"מרק".
כאשר גרעיני הזהב, שטסו במהירות של כ-99.999% ממהירות האור, התנגשו ביחד, הפלסמה שנוצרה היתה כה אנרגטית, שחלקיק קטן שלה בגודל רוחב שערת אדם, היתה מספיקה לייצור חשמל שהיה מאיר את כל ארה"ב למשך שנה.
היה זה שדה מגנטי עצום כמו זה הנוצר בידי פלסמה – החזק ביותר שנוצר אי פעם בידי אדם – שהזעיק את הפיסיקאים לכך שאחד מחוקי הטבע נשבר. "דבר מעניין מאוד קרה בתנאים הקיצוניים הללו" אמר סאנדווייס. "הפרת הזוגיות קשה מאוד לאיתור, אך השדה המגנטי יחד עם שבירת הזוגיות גרמו לאפקט משני שאותו ניתן היה לגלות."
סאנדווייס וצוותו – שכלל גם את הפיסיקאים מיייל אבאן פינץ', אלכסיי צ'יקאניאןן וריצ'ארד מאיקה מצאו כי קווארקים נעים ביחד כמו לפי סימן. קווארק UP נע לאורך קווי השדה המגנטית בעוד קןווארק DOWN נע בניגוד לקווי השדה המגנטי. העובדה שהם נעו לכיוונים מנוגדים אמרה לחוקרים שהסימטריה נשברה.
התוצאות היו כה בלתי צפויות עד שסאנדוייס ועמיתיו חיכו למעלה משנה עד לפרסום, כשהם מבלים את הזמן הזה בחיפוש אחר הסברים חלופיים. הפיסיקאים עדיין ממהרים להצביע על כך שהאפקט הזה מעיד על אפשרות של הפרת הזוגיות - ולא מוכיח אותה – אך צוות STAR החליט לפתוח את המחקר לבדיקה של פיסיקאים אחרים. "אני סבור שזה היה אפקט אמיתי, אך נדע יותר בשנים הבאות" אמר סאנדוייס.
לאחר מכן, הקבוצה רוצה לבחון את התוצאה על ידי הפעלת הניסוי באנרגיות התנגשות נמוכות כדי לראות אם ההפרה לכאורה נעלמת כאשר אין מספיק אנרגיה כדי ליצור את התנאים הקיצוניים הנדרשים.
עוד בנושא באתר הידען