# На RHIC пары странных кварков из вакуума показали параллельные спины, как предсказано 30 лет назад

- Опубликовано: 2026-11-15 11:53 UTC
- Раздел: Наука › Физика
- Теги: виртуальные частицы, квантовый вакуум, пары странных кварков, спин лямбда-гиперона, Релятивистский коллайдер тяжёлых ионов, Брукхейвенская национальная лаборатория, масса протона, запутанность кварков
- Адрес: https://realtech.media/ru/news/rt-79ee986a3ed75e9e904685b6_na_rhic_pary/

**Группа Брукхейвена сообщила в Nature: пары лямбда-гиперонов в протонных столкновениях на RHIC имеют параллельные спины — так прослежен переход виртуальных частиц в реальные.**

![At RHIC, strange-quark pairs from the vacuum show parallel spins, as predicted 30 years ago](https://realtech.media/media/2026/11/8d9d4596c5e8325d.jpg)
*Z22, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0*

Группа из Брукхейвенской национальной лаборатории сообщила в Nature, что напрямую проследила, как со временем развиваются частицы, возникающие из вакуума, пишет spektrum.de. На Релятивистском коллайдере тяжёлых ионов (RHIC) исследователи измерили необычно много пар частиц с одинаково направленным спином [1]. По мнению авторов, эти пары — прямые потомки виртуальных частиц, спонтанно возникших из вакуума [1].

## Виртуальные частицы и столкновения

Виртуальные частицы следуют из соотношения неопределённостей Гейзенберга: энергию и время жизни квантового состояния нельзя одновременно задать точно. Если состояние очень короткоживущее, его энергия может сильно флуктуировать. Тогда частица и её античастица могут ненадолго возникнуть, «заняв» энергию, и обычно почти сразу аннигилируют.

На RHIC протоны сталкиваются с большой кинетической энергией. Если во время столкновения в вакууме случайно возникает виртуальная пара, она может использовать энергию столкновения, чтобы стать реальной парой. «Вакуум в квантовой теории — не пустое пространство, — объяснил Дмитрий Харзеев из Университета Стони-Брук. — Это поле, заполненное виртуальными частицами».

## Как измеряли спины

Эксперимент отслеживал странные кварки. Они рождаются парами, запутаны между собой и сохраняют одинаковую ориентацию спина после разлёта [1]. Одиночные кварки нестабильны и быстро объединяются с другими в лямбда-гипероны, которые содержат один верхний, один нижний и один странный кварк вместо двух верхних и одного нижнего.

Лямбда-гипероны существуют лишь около 10⁻¹⁰ секунды. За это время они проходят в ускорителе несколько сантиметров и распадаются на обычные частицы, которые регистрирует детектор. Направление полёта этих частиц показывает спин лямбда-гиперона, а значит, и исходного странного кварка, поскольку спины верхнего и нижнего кварков взаимно компенсируются.

Исследователей удивило, насколько сильно спины выстроены друг относительно друга. «Их спины выглядят параллельными», — сказал Ян Ванек из Университета Нью-Гэмпшира, соавтор работы. Результат подтверждает 30-летнее предсказание Харзеева и коллег о том, что виртуальные пары странных кварков имеют параллельные спины [1].

Авторы связывают результат и с происхождением массы протона. Три кварка протона вносят в неё лишь малую часть; более 90 процентов, предположительно, возникает из взаимодействий трёх реальных кварков с множеством виртуальных частиц вакуума. Чжоудунмин Ту из Брукхейвена отметил, что наблюдение за переходом кварковой пары от виртуальной к реальной может дать представление о том, как это происходит.

RHIC должен быть остановлен в феврале 2026 года после 25 лет работы. Части машины будут использованы в новом электрон-ионном коллайдере Брукхейвена, который планируют ввести в строй в середине 2030-х годов.

## Источники

1. [spektrum.de](https://www.spektrum.de/news/quantenphysik-physiker-verfolgen-teilchen-bis-zum-quantenvakuum/2308535)

---

Источник: RealTech, realtech.media — https://realtech.media/ru/news/rt-79ee986a3ed75e9e904685b6_na_rhic_pary/