Структурата на протона, субатомната частица, която е в основата на

Структурата на протона, субатомната парченце, която е в основата на ядрото на атома, остава значително незнайна. Въпреки че е известно, че масата на протона се образува освен от физическите му градивни детайли, точният генезис на общата му маса остава мистерия. В ново проучване учените може би са разкрили част от тази „ скрита “ маса, показвайки, че протонът се оказва с разнообразни размери според от това дали се интересувате от неговия заряд или маса.

Дълго време считан за неразделен, протонът може да бъде „ разкапан “ с помощта на актуалните ускорители на частици. Десетилетия опити с адронни колайдери демонстрираха, че протонът се състои от три обикновени частици, в това число два горни и един низък кварк. Установено е също по този начин, че тези кварки са свързани между тях с частици, наречени глуони. В предходно проучване учените допуснаха, че протонът може да има четвърти детайл, наименуван удивен кварк (charm Quark).

Въпреки че към този момент знаем доста повече за кварките и дистанциите, на които се простират техните електрически полета, знаем доста по-малко за глуоните. Трябва да се означи, че кварките в протона съставляват единствено дребна част от неговата маса. В допълнение към кварките и техните придвижвания част от тази маса се дължи на глюоните или на силата, която свързва кварките. Динамичните взаимоотношения сред кварките и глуоните също способстват за образуването на общата маса на протона.

Тези разнообразни взаимоотношения обаче към момента не са задоволителни, с цел да обяснят цялата маса. Според учените в новото проучване, оповестено в Nature, методът, по който се разпределят глюоните, би могъл да даде скъпи сведения за произхода на тази „ скрита маса “. Провеждайки опити в опит да открият петия вид кварк, за който по-рано оповестиха учените от ЦЕРН, те откриват вместо това радиуса на масата на протона, генериран от мощните глюонни взаимоотношения.

По-конкретно, в новото си проучване откривателите са разкрили местоположението на материята, генерирана от гравитационното взаимоотношение на глуоните, като са употребявали ново премерване на техния радиус. Счита се, че радиусът на това ядро на материята се намира в центъра на протона и явно се разграничава от радиуса на неговия заряд. По този метод пространството, заемано от по-голямата част от масата на протона, ще бъде доста по-малко, в сравнение с се смяташе до момента. Важно е да се означи, че радиусът на заряда постоянно се употребява за премерване на приблизителния размер на протона.

„ Радиусът на тази конструкция на масата е по-малък от радиуса на заряда, тъй че това ни дава известна визия за йерархията на масата във връзка със структурата на заряда на нуклона “, изяснява Марк Джоунс, откривател от катедрата по пробна нуклеарна физика в института „ Джеферсън “ (САЩ) и съавтор на новото проучване.

Тази разлика във вътрешната конструкция може да има значение за изчисленията на другите свойства на протона, като спин, ъглов миг и систематизиране на силата. Потвърждаването на този систематичен контрастност ще докара и до преразглеждане на всички пробни протоколи на атомите.

Различен размер според от измерваната характерност

При опитите си откривателите са бомбардирали дребен меден блок с високоенергийни електрони (10,6 милиарда електронволта) благодарение на ускорител на частици. След като се сблъскват с медното блокче, електроните се забавят и по-късно се отклоняват, излъчвайки фотони. Този генериран лъч от фотони по-късно попада в клъстер от протони в разтвор на течен водород. При конфликта се получава парченце, наречена временен мезон J/psi, всеки от които се състои от удивен кварк и антикварк. Веднъж формирани, мезоните бързо се разпадат на електрони и позитрони.

Оценявайки броя на създадените J/psi мезони, откривателите съумяха да дефинират разпределението на масата на протона благодарение на квантовомеханични модели, измерващи глюонно-кварковите взаимоотношения. След това бе открито, че масата на глюоните е лимитирана до плътното ядро в центъра на протона. За разлика от тях зарядът на кварка се разгръща на по-голям радиус.

След това учените са се пробвали да изследват теоретичните модели на премерване, като са оценили гравитационните фактори на глюона в протона (или механичните характерности на протона, като неговата маса и налягане).

„ Имаше две величини, наречени гравитационни форм-фактори, които успяхме да извлечем, тъй като имахме достъп до тези два модела: систематизиран модел на систематизиране на партоните и холографски модел на квантовата хромодинамика (QCD). И ние сравнихме резултатите от всеки от тези модели с изчисленията на решетъчната QCD “, изяснява Мезиани.

В резултат от тези съпоставения откривателите откриха, че всеобщият радиус на глюоните, стеснен до центъра на протона, е доминиран от гравитоноподобни глюони, а по-големият радиус се състои от скаларни глюони и се простира отвън пространството, заето от придвижването на кварките. По този метод, като се има поради масата на протона, размерът му наподобява по-малък, в сравнение с при разглеждане на неговия заряд, защото по-голямата част от тази маса се съдържа в неговия център.

Да си напомним, че неотдавна неутриното разкри и последната загадка на нуклеарния синтез в Слънцето. Това изобретение удостовери теоретичните калкулации, че част от слънчевата сила се основава от верижна реакция с присъединяване на ядрата на въглерода и азота. Почти всичката сила – към 99% на Слънцето се основава посредством по този начин наречения протон-протонен цикъл. Този развой трансформира четири протона в едно хелиево ядро, при което се освобождават две частици неутрино – най-леките от всички известни към сегашен ден обикновени частици материя. Освен това, отделя се и голямо количество сила, както и някои други субатомни частици.

Новото проучване в още по-голяма степен разкрива странния свят на обикновените частици.