Cătălin Mosoia: Care este istoria conceptului de Odderon?
Prof. Basarab Nicolescu: Acum 45 de ani, în 1973, în colaborare cu fizicianul polonez Leszek Łukaszuk (1938-2007), am formulat o nouă teorie în cadrul interacțiunilor tari la energii înalte, fondată pe principiile fundamentale ale fizicii (teoreme asimptotice). Conceptul rezultat numit Odderon a fost considerat revoluționar în acel moment, chiar eretic, și a stârnit violente polemici, deoarece el punea sub semnul întrebării numeroase lucrări ale unor fizicieni importanți. Consecințele sale experimentale erau spectaculoase.
În cuvinte simple, Odderon-ul induce o diferență importantă între difuziunile particulă-particulă și antiparticulă-particulă la energii înalte. Până atunci, se credea că ele sunt identice la energii înalte. Odderon-ul este deci intim legat de disimetria materie-antimaterie. El apare în amplitudinea de difuziune de paritate negativă.
Zece ani după aceea, Cromodinamica Cuantică redescoperea acest concept. În teoria standard a interacțiunilor tari - Cromodinamica Cuantică - mesagerul interacțiunii este gluonul (care lipește, asemenea cleiului, quarcurile între ele). Există opt gluoni de masă nulă ce poartă o nouă sarcină - culoarea (care, desigur, nu are nimic în comun cu culoarea în sensul familiar al cuvântului). Spre deosebire de fotoni, gluonii pot acționa de asemenea unul asupra altuia, căci ei poartă o sarcină (de culoare). Quarcurile, particule fundamentale ipotetice din care sunt alcătuiți hadronii, au sarcina electrică egală în valoare de 1/3 din sarcina electronului și sunt ele însele de trei culori diferite. Simetria exactă în privința culorilor înseamnă că numai stările fără culoare pot fi observate experimental. Există o veritabilă frumusețe estetică a acestei teorii și succesul său pe plan experimental este fenomenal, dar lipsea evidența Odderon-ului, ea cerând energii foarte înalte, care nu erau disponibile până acum.
Cătălin Mosoia: Care a fost contextul în care s-a imaginat conceptul de Odderon? De ce a fost nevoie de inventarea acestei noi particule?
Prof. Basarab Nicolescu: Ideea noastră a fost de a realiza maximalitatea interacțiunilor tari: interacțiunile tari trebuie să fie cât se poate de tari. Anume, limitele impuse de principiile fundamentale ale fizicii asupra secțiunilor eficace de difuziune hadron-hadron și asupra diferențelor între secțiunile eficace de difuziune antihadron-hadron şi hadron-hadron trebuie să fie saturate. Este exact ceea ce realizează Odderon-ul pentru diferența între secțiunile eficace de difuziune antihadron-hadron şi hadron-hadron.
Conceptul Odderon este mult mai general decât postularea unei noi particule. Dar, într-adevăr, în Cromodinamica Cuantică, el corespunde unei stări legate între un număr impar de gluoni.
Cătălin Mosoia: Cum de s-a ajuns la denumirea Odderon?
Prof. Basarab Nicolescu: Eu am propus colaboratorilor mei numele de Odderon plecând de la ambiguitatea cuvântului odd din limba engleză, care înseamnă, în același timp, impar şi straniu.
Cătălin Mosoia: În ce lucrări de început a fost menționat conceptul de Odderon?
Prof. Basarab Nicolescu: Łukaszuk, L., & Nicolescu, B. (1973, octombrie 13). “A Possible Interpretation of pp Rising Total Cross-Sections”. Lettere al Nuovo Cimento, 8(7), 405-413, lucrare în care am formulat conceptul de Odderon.
Joynson, D., Leader, E., Nicolescu, B., & Lopez, C. (1975, decembrie 1). “Non-Regge and Hyper-Regge Effects in Pion-Nucleon Charge Exchange Scattering at High Energies”. Il Nuovo Cimento, 30A(3), 345-384, lucrare în care am introdus numele conceptului, Odderon.
Cătălin Mosoia: Teoria dumneavoastră a fost confirmată experimental în cadrul LHC aparținând CERN. Ce noi întrebări s-au născut odată cu această confirmare?
Prof. Basarab Nicolescu: Acum câteva luni, în septembrie 2017, purtătorul de cuvânt al experimentului TOTEM, Profesorul Simone Giani, de la acceleratorul Large Hadron Collider (LHC) aparținând Centrului European de Cercetări Nucleare (CERN) de la Geneva, mi-a telefonat, spunându-mi că ei au descoperit, la o energie de 13 TeV, un efect precis, indiscutabil, care confirmă teoria Odderon-ului. El m-a invitat să susțin un seminar la CERN și, timp de două zile (25-26 septembrie 2017), am discutat în mod aprofundat cu membrii experimentului TOTEM.
Am realizat imediat, în colaborare cu fizicianul ucrainean Evgenij Martynov - directorul laboratorului de calcul în rețele în fizică de la Institutul Bogolyubov de Fizică Teoretică din Kiev al Academiei de Științe a Ucrainei -, studiul “Did TOTEM experiment discover the Odderon?” (arXiv:1711.03288 [hep-ph] 21 November 2017), care a fost acceptat pentru publicare în prestigioasa revistă internațională Physics Letters B; lucrarea se va publica în ediția din luna martie 2018 a acestei reviste: vol. 778, 10 March 2018, p. 414-418 (https://doi.org/10.1016/j.physletb.2018.01.054).
Desigur, această primă confirmare trebuie consolidată prin noi date experimentale. Tot experimentul TOTEM va publica în acest an date asupra secțiunilor eficace diferențiale la aceeași energie de 13 TeV care, sper, vor aduce o nouă confirmare a Odderon-ului.
Cătălin Mosoia: Ce puteți spune despre posibilele implicații și aplicații ale Odderon-ului?
Prof. Basarab Nicolescu: Odderon-ul, concept de fizică fundamental, nu are aplicații pe plan tehnologic. Dar pe plan teoretic, aplicațiile sale sunt numeroase pentru înțelegerea mecanismului detaliat al interacțiunilor tari și numeroase modele pentru studiul datelor experimentale pot fi elaborate pornind de la teoria generală a Odderon-ului.
Eu însumi elaborez acum, în colaborare cu Evgenij Martynov, un astfel de model, bazat pe două concepte: Odderon-ul şi Froissaron-ul, care corespunde Odderon-ului în amplitudinea de difuziune de paritate pozitivă.
Implicațiile Odderon-ului sunt considerabile în stimularea unor noi experiențe, în situații experimentale foarte diferite. Pe plan teoretic, implicația sa fundamentală este validitatea teoriei interacțiunilor tari - Cromodinamica Cuantică. Dacă Odderon-ul nu există, înseamnă că teoria Cromodinamicii Cuantice este falsă!