องค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป (เซิร์น) ประกาศผลการค้นพบครั้งสำคัญอีกครั้ง ภายใต้โครงการทดลองร่วมที่ใช้ชื่อว่า “แอลเอชซีบี” ที่ย่อมาจาก “ลาร์จ ฮาดรอน คอลไลเดอร์ บิวติฟุล เอกซ์เพอริเมนท์” ซึ่งหมายถึง “การทดลองที่สวยงามโดยอาศัยเครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่แฮดรอน (แอลเอชซี)” โดยมีนักวิทยาศาสตร์นานาชาติกว่า 1,000 คนร่วมอยู่ภายใต้โครงการวิจัยการทดลองครั้งนี้
“แอลเอชซี” เป็นสิ่งปลูกสร้างขนาดใหญ่รูปวงแหวนความยาวรวมกัน 27 กิโลเมตร ประกอบด้วยแม่เหล็กเหนี่ยวนำยิ่งยวดกับโครงสร้างสำหรับใช้เพื่อการเร่งอนุภาคให้มีพลังงานสูงมากภายในห้องทดลอง เครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ 2 ด้านจะทำหน้าที่เร่งพลังงานของลำอนุภาค 2 ลำให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกันที่ความเร็วใกล้กับความเร็วแสงแล้วบังคับให้ลำอนุภาคทั้งสองชนเข้าใส่กันเพื่อสังเกตการณ์องค์ประกอบพื้นฐานของสสาร ซึ่งไม่สามารถสังเกตการณ์ได้ในภาวะปกติทั่วไป
เมื่ออนุภาคชนกันเข้าที่ความเร็วสูงจะเกิดพลังงานความเข้มสูงขึ้นตามมาทำให้สสารทั่วไปหลอมละลายเข้าสู่สถานะที่แสดงองค์ประกอบต่างๆ ออกมา อาทิ ควาร์ก และกลูออน ให้สังเกตได้ว่าเป็นไปตามทฤษฎีพื้นฐานของอนุภาคที่เรียกว่า “แบบจำลองมาตรฐาน” หรือ “สแตนดาร์ด โมเดล” หรือไม่นั่นเอง
การทดลองในโครงการแอลเอชซีบี ประสบความสำเร็จในการค้นพบสถานะใหม่ของสสาร 5 สถานะขณะอยู่ในภาวะถูกกระตุ้นที่เรียกว่า “โอเมกา-ซี-ซีโร” ในการทดลองเพียงครั้งเดียว โดยสถานะทั้ง 5 ถูกตั้งชื่อตาม สแตนดาร์ด คอนเวนชั่น ไว้ดังนี้ “โอเมกา ซี(3000)ซีโร, โอเมกา ซี(3050)ซีโร, โอเมกา ซี(3066)ซีโร, โอเมกา ซี(3090)ซีโร และโอเมกา ซี(3119)ซีโร”
“ความพิเศษของการค้นพบนี้ก็คือ การที่สามารถสังเกตพบสถานะใหม่ทั้ง 5 ได้ในคราวเดียว ซึ่งถือเป็นเหตุการณ์ที่โดดเด่นทีเดียว” เซิร์นระบุไว้ในถ้อยแถลง
อนุภาคทั้ง 5 สถานะเป็นอนุภาคมูลฐานที่อยู่ในสถานะถูกกระตุ้นหรือควาร์กในสถานะแบริออน (baryon) ซึ่งเรียกว่า โอเมกา-ซี-ซีโร ที่ประกอบด้วย ควาร์กสายพันธุ์สเตรนจ์ 2 ตัว และควาร์ก ชาร์ม 1 ตัว
ควาร์ก เป็นอนุภาคมูลฐาน ที่เป็นองค์ประกอบของโปรตอนและนิวตรอน มี 6 ชนิดหรือสายพันธ์ (เฟลเวอร์) คือ อัพ, ดาวน์, สเตรนจ์, ท็อป, บอททอม, และชาร์ม โดยแต่ละควาร์กจะมีปฏิสสารที่เรียกว่า แอนติควาร์กอยู่ด้วย ทั้งนี้ ในสสาร 1 อะตอม จะมีนิวเคลียสที่ประกอบด้วย โปรตอนและนิวตรอน โดยในนิวตรอนและโปรตอนแต่ละตัว จะมีควาร์ก 3 ตัวเกี่ยวพันอยู่ด้วยกันด้วยแรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม
ในถ้อยแถลงของเซิร์นระบุต่อว่า ขั้นตอนต่อไปก็คือการวิเคราะห์เพื่อบ่งชี้จำนวนควอนตัมของอนุภาคใหม่ทั้ง 5 สถานะ จำนวนควอนตัมเป็นตัวเลขแสดงคุณลักษณะที่ใช้เพื่อระบุคุณสมบัติของอนุภาคแต่ละอนุภาคเป็นการเฉพาะ ดังนั้น การบ่งชี้ดังกล่าวนี้จึงมีความสำคัญในเชิงทฤษฎีมหาศาลมาก
เซิร์นชี้ด้วยว่า การค้นพบครั้งนี้นอกจากจะนำไปสู่ความเข้าใจมากขึ้นถึงพันธะของควาร์กในแบริออนแล้ว ยังช่วยในการตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ระหว่างควาร์กต่างๆ ซึ่งจะมีบทบาทสำคัญในการอธิบายถึงสถานะของมัลติ-ควาร์ก (ที่มีควาร์กเกิน 3 ตัว) อย่างเช่น เตตราควาร์ก และเพนตาควาร์ก อีกด้วย
การทำความเข้าใจเรื่องของควาร์ก, มัลติ-ควาร์ก ดังกล่าว จะช่วยให้เราเข้าใจไปถึงจุดเริ่มต้นของจักรวาลตามทฤษฎีควอนตัมอีกด้วย
