פיסיקאי שעומד במעגל ומסתכל סביבו, עשוי להיות מופתע מדלות
החומר ביקום. לאן שאתה לא מסתכל, אתה רואה את אותם החלקיקים
המרכיבים את החלק הארי של העצים, האבנים, בעלי-החיים ובני-האדם. כל
הגרעינים, של כל אטומי החומר, מורכבים מפרוטונים ומניטרונים,
שהם, למעשה, מעין "שקים" המכילים שילובים שונים של הקווארקים "עילי"
ו"תחתי". שניים אלה הם הזוג הראשון משלושה זוגות של קווארקים,
הקיימים, על-פי המודל הסטנדרטי, שהוא התיאוריה המקובלת על הרכב
החומר ביקום. פרוטון מורכב משני קווארקים "עיליים", ומקווארק "תחתי"
אחד. הניטרון מורכב משני קווארקים "תחתיים", ומקווארק "עילי" אחד.
"האם זה הכל?" שר-שאל בזמנו פרנק סינטרה, "האם זו כל תפארתו של
העולם?".
ייתכן שלא. ייתכן שיש עוד צורת חומר: גושי חומר גדולים
יחסית, ויציבים, העשויים כ"שק" שמכיל שלושה סוגי קווארקים: "עילי",
"תחתי", ו"מוזר" (הקווארק "מוזר" והקווארק "קסום" מהווים את זוג
הקווארקים השני). שילוב כזה אפשרי מבחינה תיאורטית. כלומר, הוא אינו
גורם סתירה פנימית בין החוקים והכללים השונים של המודל הסטנדרטי.
למעשה, חלקיק כזה, המכיל שלושה סוגי קווארקים אפילו נצפה, אלא שאורך
חייו הוא קצר מאוד, מכיוון שהקווארק "מוזר" הכלול בו, דועך במהירות
והופך לקווארק "תחתי").
הידיעה אם חומר כזה (המכונה "חומר מוזר") יכול להתקיים ביקום
ביציבות, חשובה לפיסיקאים, מכיוון שקיומו עשוי לפתור אחדות
מחידותיו הבסיסיות של היקום. למשל, החומר ה"רגיל" (המורכב ברובו
מניטרונים ומפרוטונים) מתארגן בשתי צורות עיקריות: גרעינים של
אטומים (שסביבם נעים אלקטרונים שמפרידים בינם לבין הגרעינים של
האטומים הסמוכים), וכוכבי ניטרונים, שהם שאריות מהתפוצצות של שמש
גדולה ו"זקנה". גרעיני האטומים הם גופים זעירים מאוד, שאפילו
באמצעות מיקרוסקופ אופטי, או מיקרוסקופ אלקטרונים, אי אפשר להבחין
בהם. לעומתם, קוטרו של כוכב ניטרונים הוא כעשרה קילומטרים. האם
הטבע אוסר על קיומם של גופי חומר גרעיניים שגודלם עולה על זה של
גרעין אטום ונופל מזה של כוכב ניטרונים?
רמז על תשובה אפשרית לשאלה זו הגיע מכיוון בלתי צפוי, כאשר התגלה חומר
העשוי להיות הפתרון לתעלומה אחרת, תעלומת החומר האפל. המדענים
שחיפשו ביקום מועמדים לתפקיד החומר האפל, גילו "גופים קומפקטיים
מאסיביים". גופים לא מאירים שמאסתם כעשירית ממאסת השמש.
עם זאת, נראה שכמות החומר האפל מהסוג הזה, אין בה די כדי להסביר את
התנהגותו של היקום (מבחינת "מאזן העוצמה" שבין ההתמדה לכבידה).
מכאן עולות השערות בדבר קיומו של חומר אפל מסוג שונה לחלוטין,
שאולי מצוי בכמות שיכולה לגרום את הקצב הנצפה בהאטת התפשטות היקום.
לפי ההשערות, החומר האפל הזה הוא חומר "מוזר", הבנוי מ"שקים"
המכילים שלושה סוגי קווארקים ("עילי", "תחתי", ו"מוזר"). כדי
שה"שקים" האלה יוכלו להתקיים ביציבות, הם צריכים להכיל כמויות פחות
או יותר שוות של שלושת סוגי הקווארקים, שיהיו מאורגנים במבנה שימנע
את דעיכתם של הקווארקים ה"מוזרים", ואת הפיכתם לקווארקים "תחתיים".
.
טורפים כוכבים
.
"שקים" כאלה (שאפשר לכנותם "מוזרונים"), יכולים, עקרונית,
להתקיים במרווח רחב למדי של גדלים, בין שני הקצוות של צורות
ההתארגנות של החומר ה"רגיל" (גרעיני אטומים, או כוכבי ניטרונים).
גופים כאלה היו יכולים – תיאורטית – להיווצר, באלפיות השנייה
הראשונות לקיומו ולתחילת התפשטותו של היקום, ב"מפץ הגדול". בזמן זה
היקום היה חם וצפוף מאוד, והקווארקים החופשיים שטפו בו לכל עבר. מצב
זה נמשך אלפיות אחדות של שנייה בלבד. לאחר מכן, דעכו הקווארקים
האנרגטיים והשאירו את הבימה פנויה לקווארקים "עילי" ו"תחתי", שמיהרו
והתארגנו ב"שקים" של חלקיקי החומר המוכרים לנו כיום. אבל, בהחלט ייתכן
שבאותו זמן, במהומת ההתארגנות הכללית, נוצרו גם כמה גופים או "שקים"
שהכילו, לצד הקווארקים "עילי" ו"תחתי", גם קווארקים "מוזרים".
"מוזרון" שגודלו כגודל תפוח, עשוי להכיל טריליון טריליוני טריליונים
(10 בחזקת 36) קווארקים, ואף יותר מזה. משקלו עשוי לנוע
בין אלף טונות לטריליון טונות. גוף קטן כל כך יהיה בלתי-נצפה
מבחינתו של צופה הניצב על כדור-הארץ, אבל השפעתו הכבידתית על
סביבתו (תוצאת מאסתו הגדולה), תהיה גלויה לחלוטין.
התסריט הזה עשוי להציע פתרון לתעלומת החומר האפל, אלא שאיש
עדיין לא צפה, ולא הוכיח את קיומם של "מוזרונים" כלשהם. מחקרים
שנועדו למציאת "מוזרונים", מתבצעים כיום במקומות שונים בעולם. יש
המחפשים אותם במטאוריטים שנפלו על הארץ, יש המנסים לאתר אותם במרחבי
היקום ("מוזרונים" עשויים לתקוף ו"לטרוף" כוכבי ניטרונים, דבר
שיתבטא בשינויים בהתנהגותם של הכוכבים האלה), ויש המנסים ליצור אותם
על הארץ, באמצעות מאיצי חלקיקים המשחזרים את התנאים שהתקיימו
באלפיות השנייה הראשונות לקיומו של היקום. גילוי "מוזרונים" יציבים,
באחד מהניסויים האלה, עשוי להוביל לפתרונן של מספר תעלומות
פיסיקליות, ולהעלאתן של שאלות חדשות, בעת ובעונה אחת.
