Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.
") физики это поле можно рассматривать как облако фотонов — частиц света. При близком прохождении двух ядер фотоны одного из них способны взаимодействовать с глюонами внутри другого ядра. Такие взаимодействия становятся своеобразным микроскопом, позволяющим исследовать структуру ядер без их разрушения. Принцип напоминает использование рентгеновских лучей в медицине. Как рентген помогает увидеть скрытые структуры человеческого тела, так и фотоны позволяют заглянуть внутрь атомного ядра. Разница лишь в масштабе: если медицинская визуализация работает на уровне миллиметров, то здесь речь идет о расстояниях в миллиарды раз меньших. Особый интерес к глюонам связан с тем, что именно они отвечают за сильное взаимодействие — одну из четырех фундаментальных сил природы. Несмотря на то что глюоны не обладают массой покоя, именно их [энергия](https://hanga.su/glossary/energy "Энергия — одно из ключевых понятий физики и фундаментальная характеристика материи. Она выражает способность системы совершать работу, создавать движение или вызывать изменения в окружающем мире. Энергия существует в различных формах — механической, тепловой, электрической, химической, ядерной и других — и может переходить из одной формы в другую, но никогда не исчезает, что отражает закон сохранения энергии.
") и взаимодействия обеспечивают большую часть массы протонов и нейтронов. По сути, значительная часть массы обычного [вещества](https://hanga.su/glossary/substance "Вещество — это форма материи, обладающая массой и занимающая пространство. Оно состоит из атомов, молекул или элементарных частиц, взаимодействующих между собой посредством фундаментальных сил. Основные состояния вещества включают твёрдое, жидкое, газообразное и плазму, однако современная физика дополнительно выделяет экзотические формы, такие как конденсат Бозе–Эйнштейна, кварк-глюонная плазма и сверхтекучие фазы.
") во [Вселенной](https://hanga.su/glossary/universe "Вселенная — это бескрайнее пространство, охватывающее всё существующее: от мельчайших частиц до огромных галактик и звёздных систем. Её возраст оценивается примерно в 13,8 миллиарда лет, начиная с момента Большого взрыва. На протяжении всего этого времени Вселенная расширялась и эволюционировала, формируя сложные структуры, такие как звёзды, планеты и туманности.
") возникает благодаря динамике глюонов. Для изучения этих процессов физики использовали частицы, возникающие при взаимодействии фотонов и глюонов. Ранее в аналогичных экспериментах исследовались ро-мезоны и их распады на пионы. Однако такая методика имела ограничения, поскольку относительно легкие частицы быстро распадались и создавали неопределенность в интерпретации результатов. В новом исследовании ученые сосредоточились на более тяжелых и компактных частицах — мезонах J/psi. Эти частицы существуют дольше и позволяют получать значительно более детальную [информацию](https://hanga.su/glossary/information "Информация – основа познания, связующая науку, технологии и общество. Она представлена в виде данных, сигналов, знаний и сообщений, передающихся от источника к получателю с помощью различных носителей. В природе информация кодируется ДНК, в технологиях – цифровыми системами, а в культуре – языками и символами.
") о происходящих процессах. Кроме того, продукты их распада обладают важным квантовым свойством — спином, которое играет ключевую роль в новом методе визуализации. Одним из наиболее интересных результатов работы стало обнаружение так называемой перевернутой квантовой интерференции. Обычно интерференция ассоциируется с наложением волн, при котором одни области усиливаются, а другие ослабляются. В случае частиц J/psi исследователи зафиксировали необычный эффект: картина интерференции оказалась инвертированной по сравнению с тем, что наблюдалось в предыдущих экспериментах. Если представить интерференционную картину как чередование пиков и впадин на поверхности воды, то новый результат выглядит так, словно вершины и углубления поменялись местами. Это переворачивание связано со спиновыми свойствами дочерних частиц — электронов и позитронов, возникающих при распаде J/psi-мезонов. Особенно важно, что аналогичная картина наблюдалась при экспериментах с несколькими типами атомных ядер: золотом, цирконием и рутением. Совпадение результатов с теоретическими предсказаниями подтвердило правильность интерпретации наблюдаемого эффекта и существенно повысило доверие к новому методу исследования. Однако обнаружение необычной интерференции стало лишь промежуточным этапом. Главная цель ученых заключается в создании максимально точных карт распределения глюонов внутри ядер. Для этого используются данные о направлениях движения, импульсах и спиновых характеристиках частиц, возникающих после взаимодействия фотонов с глюонами. Фактически исследователи научились определять местоположение отдельных глюонов внутри ядра с беспрецедентной точностью. Такой подход можно сравнить с высокотехнологичной системой навигации, способной определить координаты объекта на уровне отдельных миллиардных долей метра. Только в данном случае речь идет о масштабах, которые еще на много порядков меньше. Полученные результаты имеют огромное значение для будущего электронно-ионного коллайдера EIC. Эта установка будет использовать электроны в качестве источников виртуальных фотонов для получения еще более детальных изображений внутренней структуры протонов и атомных ядер. Новый [метод](https://hanga.su/glossary/method "Метод — это системный подход, который помогает учёным решать сложные задачи и находить ответы на важные вопросы. В науке метод играет ключевую роль, направляя процесс познания и делая его результативным. От правильного выбора метода зависят точность и достоверность полученных данных.
") фактически стал экспериментальной проверкой технологий, которые будут лежать в основе будущей научной программы EIC. Одной из главных задач будущих исследований станет поиск признаков насыщения глюонов. Согласно современным теориям квантовой хромодинамики, при экстремально высоких энергиях количество глюонов внутри ядра может становиться настолько большим, что процессы их рождения и исчезновения начинают уравновешивать друг друга. В результате может возникнуть новое состояние материи, известное как конденсат цветного стекла. Существование такого состояния предсказывается теорией уже много лет, однако прямых экспериментальных доказательств пока не получено. Более точная визуализация глюонов может стать ключом к решению этой задачи и открыть новую страницу в изучении фундаментальных взаимодействий. Исследование демонстрирует, насколько далеко продвинулась современная физика в понимании микромира. Используя фотоны, [квантовую](https://hanga.su/glossary/quantum "Квантовая физика — это фундаментальная область науки, исследующая поведение частиц на мельчайших уровнях, где классическая механика перестает работать. Принципы квантовой суперпозиции, запутанности и туннельного эффекта лежат в основе множества современных технологий, включая квантовые компьютеры, сенсоры и криптографию. Квантовые системы способны обрабатывать информацию на порядки быстрее традиционных компьютеров, а квантовая связь предлагает абсолютную защиту данных.
") интерференцию, спиновые эффекты и сложнейшие методы [анализа](https://hanga.su/glossary/analysis "Анализ — это один из фундаментальных инструментов науки, используемый для структурного изучения сложных систем, данных и процессов. В основе анализа лежит разложение явлений или данных на составляющие части, что позволяет лучше понять их структуру, закономерности и взаимосвязи.
") данных, ученые получают возможность буквально заглядывать внутрь атомных ядер и наблюдать процессы, происходящие на расстояниях, недоступных никакому классическому микроскопу. Эти результаты не только расширяют представления о структуре материи, но и создают основу для будущих открытий, которые помогут объяснить происхождение массы, свойства сильного взаимодействия и фундаментальное устройство Вселенной. **Ссылка:** «Доказательства эффектов спиновой интерференции при эксклюзивном фоторождении 𝐽/𝜓 →𝑒+𝑒− в ультрапериферийных столкновениях тяжелых ионов» [ DOI: 10.1103/tcdb-ldh8.](https://dx.doi.org/10.1103/tcdb-ldh8 "DOI: 10.1103/tcdb-ldh8") - [ Инновации ](https://hanga.su/innovations) - [ Открытия ](https://hanga.su/discoveries) - [ Космос ](https://hanga.su/space) - [ Физика ](https://hanga.su/physics) - [ Энергетика ](https://hanga.su/energy) - [ Астрофизика ](https://hanga.su/astrophysics) - Понравилось: 23 - Связанные материалы: [Физики впервые показали квантовую интерференцию Хонга–Оу–Манделя с участием до 12 атомов](https://hanga.su/2140,2026) - Похожие материалы: [Как кварк-глюонная плазма «разбрызгивается» при столкновениях: новое окно в физику ранней Вселенной](https://hanga.su/848,2025) | [Как учёные впервые разделили одиночный фотон и доказали сохранение момента импульса](https://hanga.su/1194,2025) | [Квантовый прорыв: впервые достигнута запутанность между ядрами атомов в кремнии](https://hanga.su/1323,2025) | [Квантовый телефон: как атомные ядра научились общаться на расстоянии](https://hanga.su/1308,2025) | [Симметрия нарушена: физики нашли новый «остров инверсии» в ядрах атомов](https://hanga.su/1566,2026) | [Ученые обнаружили три формы атомного ядра свинца-190, меняющие представление о ядерной физике](https://hanga.su/531,2025) Загрузка следующей статьи...