In die middel van die 20ste eeu het wetenskaplikes begin verstaan dat elementêre deeltjies - proton en neutron nie so eenvoudig is nie. Hulle bestaan nie net uit meer miniatuur "stene" nie, maar konstante komplekse interaksies van fundamentele deeltjies wat nog in hulle voorkom. So, volgens die resultate van die studie van die protonstruktuur in die 1960's, het dit geblyk dat dit uit drie komponente bestaan, wat later kwarks genoem word.
Die aanvanklike model het beteken dat in die proton - drie kwarts: twee boonste en een laer. Relatiewe hoogte-epithets word deur metafories fisici gebruik, hulle help net om die terme makliker en effens duideliker te maak. Hierdie vereenvoudigde model (dit is so nou genoem - "naïef") met drie kwarte in proton het gehelp om baie effekte wat tydens eksperimente waargeneem is, te verduidelik. Maar nie almal nie.
Later was dit moontlik om vas te stel dat die teenwoordigheid van slegs drie kwarks nie die protonstruktuur beskryf het nie. As kortliks 'n reeks eksperimente in diep onbelangrike botsings van hierdie deeltjies getoon het dat alles ingewikkelder is. In die proton is daar drie "hoof" kwark (twee bo en een laer), sowel as baie paartjies kwark antiquarian, wat voortdurend voorkom en annihile. Dit is in werklikheid 'n positiewe nukleon is "sop" van onritterende interaksie van fundamentele deeltjies.
Maar in hierdie geval het die probleem ontstaan: Waarom in elke oomblik van die tyd drie kwarte in die proton is daar geen paar in die vorm van antiquark nie? Dit weerspreek baie teoretiese berekeninge en lyk uiters onnatuurlik in terme van fisika. Eintlik is die bogenoemde vraag die kern van die fundamentele asimmetrie van die proton.
En selfs sonder sy toestemming was dit steeds nodig om die struktuur van 'n positiewe nukleon te verduidelik, wat in die laat 1990's van die NOSEA-samewerking (E866) betrokke was op grond van die Nasionale Versnelingslaboratorium van Enrico Fermi (Fermilab) in die Verenigde State State. Fisika het oorgeklokte protone gekonfronteer na hoë energie en opgeneem van sulke geleenthede. Dan was dit moontlik om die asimmetrie van die verspreiding van kwarks in protone te bevestig vir 'n relatief noue reeks deur kwarte van die pulse van die "moederlike" deeltjie. En op grond van hierdie data is 'n verre een gemaak en laat die redelik geloofwaardig, maar steeds nie deur feitlik 'n voorspelling bevestig nie: in ander reekse sal die protonpuls, asimmetrie, wat deur Quarks gedra word, verdwyn.
'N Vetlike verklaring het die wetenskaplike gemeenskap mooi geskud, maar het redelik redelik gekyk. So 'n aantal voorheen gewerkte modelle moes gooi en maak die skepping van nuwes. Gelukkig is die essensie van die wetenskaplike kennismetode in konstante verifikasie van die resultate. Daarom is 'n nuwe eksperiment op die vermoëns heelwat Fermilab. En hy het die kollegas ernstig reggestel wat meer as 20 jaar gelede ontvang is.
Die resultate van hierdie ervaring is die publikasie in die eweknie-hersiene tydskrif Nature, wat 'n groot internasionale span fisici het voorberei. Dit is bygewoon deur spesialiste van die voorste Amerikaanse, Taiwanese, Israeliese en Japannese tegnologiese navorsingsinstitute, sowel as die grootste fisiese laboratoriums van die Verenigde State en Japan. Die hoofdata-skikking is by die Fermilab Accelerator in die E-906 / Seewoek-eksperiment versamel.
Wanneer twee protone bots met voldoende hoë energie, wisselkwerke in hulle met mekaar kommunikeer. Of eerder, die kwark van een proton vernietig met 'n anti-kus van 'n ander of andersom. Eenvoudig gestel, "sop" is gemeng. Die produk van sodanige uitwissing sal virtueel wees (dit is, dit kan nie direk opgespoor word nie) Foton of Z-Boson, wat byna onmiddellik in 'n paar teenoorgestelde gelaaide muons sal breek. Dit is deur hierdie deeltjies met detectoren te vang, wetenskaplikes beoordeel die eienskappe van interaktiewe kwarks.
Vir die eksperiment, 'n klomp protone met 'n energie van 120 Gigaelectronvolt (nie 'n rekord nie, maar baie), gemik op die teiken van vloeibare waterstof en deuterium (dit bestaan hoofsaaklik uit protone). Om slegs muons op te los en enige ander deeltjiebotsingsprodukte te filter, tussen die teiken en detektors het 'n vyfmeter-ystermuur geplaas. Die resultate was indrukwekkend: die asimmetrie wat ietwat hierbo beskryf is, is vir kwarte bewaar, wat 10% meer pols van die hele subatomiese deeltjie uitvoer.
Dit is natuurlik nie 'n groot revolusie in fisika nie, maar ernstige eksperimentele bevestiging van 'n aantal teorieë en 'n aansoek vir die aanpassing van ander. Een of ander manier het wetenskaplikes selfs die begrip van die protonstruktuur uitgebrei. En dit sal sy vrugte verder in verskeie velde van wetenskap en tegnologie bring: van kosmologie met sterrekunde en fisika aan chemie, medisyne en materiale wetenskap.
Bron: Naakte Wetenskap