В средата на 20-ти век учените започнаха да разбират, че елементарните частици - протонът и неутронът не са толкова прости. Те не само се състоят от повече миниатюрни "тухли", но в тях все още се появяват постоянни сложни взаимодействия на фундаментални частици. По този начин, според резултатите от проучванията на протонната структура през 60-те години, се оказа, че се състои от три компонента, които по-късно наричаха кварки.
Първоначалният модел означава, че в протона - три литра: две горни и по-ниски. Относителната височина епитета се използва от метафорично физици, те само помагат да се улеснят и леко по-ясни. Този опростен модел (сега се нарича - "наивно") с три кварки в протон помогнаха да се обясни много ефекти, наблюдавани по време на експерименти. Но не всички.
По-късно е възможно да се установи, че наличието само на три кварки не е описала протонната структура. Ако накратко, поредица от експерименти в дълбоко неластични сблъсъци на тези частици показват, че всичко е по-сложно. В протона има три "основна" кварка (два отгоре и една по-ниска), както и много двойки quark Antiquare, който непрекъснато се появява и унищожават. Това всъщност е положителен нуклеон "супа" от неприятни взаимодействащи фундаментални частици.
Но в този случай, възникна проблемът: защо във всеки един момент от времето три кварки в протона няма чифт под формата на антиквар? Това противоречи на много теоретични изчисления и изглежда изключително неестествено по отношение на физиката. Всъщност горният въпрос е същността на фундаменталната асиметрия на протона.
И дори без неговото разрешение, все още е необходимо да се изясни структурата на положителен нуклеон, който е ангажиран в края на 90-те години на сътрудничеството на NoSEA (E866) въз основа на националната лаборатория за ускоряване на Енрико Ферми (Fermilab) в Юнайтед Държави. Физиката се сблъсква с овърклок протоните овърклок с високи енергии и записани следи от такива събития. След това е възможно да се потвърди асиметрията на разпределението на кварки в протони за сравнително тесен диапазон от кварки на импулсите на "майчината" частица. И на базата на тези данни е направена далечна и нека доста вярно, но все още не се потвърждава от практически прогноза: в други диапазони, протонен импулс, асиметрия, който носеше кварк, ще изчезне.
Смело изявление доста разтърси научната общност, но изглеждаше съвсем разумно. Така че редица работещи модели трябваше да хвърлят и да направят създаването на нови. За щастие, същността на научния метод на знанието е в постоянна проверка на резултатите. Ето защо, съвсем наскоро нов експеримент за капацитета е и една и съща фермилаб. И той сериозно коригира колегите, получени преди повече от 20 години.
Резултатите от този опит са публикацията в партньорската журнална природа, която е подготвил голям международен екип от физици. На нея присъстваха специалисти от водещите американски, тайвански, израелски и японски технологични изследователски институти, както и най-големите физически лаборатории на САЩ и Япония. Основният масив за данни се събира в ускорителя на Fermilab в експеримента E-906 / Seaquest.
Когато два протони се сблъскат с достатъчно високи енергии, кварки в тях взаимодействат помежду си. Или по-скоро кваркът на един протон унищожава с антилеяк на друг или обратно. Просто поставени, "супи" се смесват. Продуктът на такова унищожение ще бъде виртуален (т.е. не може да бъде открит директно) фотон или z-boson, който почти веднага ще се счупи в няколко противоположни милони. Тя е чрез хващане на тези частици с детектори, учените преценяват характеристиките на взаимодействието на кварките.
За експеримента, куп протони с енергия от 120 Gigaelectronvolt (не е запис, но много), насочена към целта на течния водород и деутерий (те се състоят главно от протони). За да се фиксира само мру и филтриране на други продукти, сблъскващи частици, между целта и детекторите поставиха петмерна желязна стена. Резултатите бяха впечатляващи: асиметрията е описана донякъде по-горе, е запазена за кварки, извършване на 10% повече пулса на цялата субатомна частица.
Разбира се, това не е силна революция във физиката, но сериозно експериментално потвърждение на редица теории и приложение за приспособяване на другите. Един или друг начин учените още повече разширяват разбирането на протонната структура. И това ще допълни още повече плодовете си в различни области на науката и технологиите: от космологията с астрономия и физика към химията, медицината и материалите.
Източник: гола наука