Sredinom 20. stoljeća naučnici su počeli razumjeti da elementarne čestice - proton i neutron nisu tako jednostavni. Oni se ne sastoje samo od minijaturnih "opeka", ali stalne složene interakcije temeljnih čestica i dalje se događaju u njima. Stoga, prema rezultatima studija strukture protona u 1960-ima, ispostavilo se da se sastoji od tri komponente, koje kasnije nazivaju Quarks.
Početni model značio je da u protonu - tri četvrtine: dva gornja i jedna niža. Relativne visinske epitet koriste metaforički fizičari, oni pomažu samo u izrazi lakše i lagano jasnije. Ovaj pojednostavljeni model (sada je zvan - "naivan") s tri kvarka u Protonu pomogli su da objasne mnoge efekte primijećene tokom eksperimenata. Ali ne sve.
Kasnije je bilo moguće utvrditi da prisustvo samo tri kvarka nije opisalo strukturu protona. Ako ukratko, niz eksperimenata u duboko neelastičnim sudarima ovih čestica pokazalo je da je sve složenije. U protonu postoje tri "glavna" kvarka (dva gornja i jedna donja), kao i mnoge parove Kvađujući antikvarku, koji se neprestano javljaju i uništavaju. To je, u stvari, pozitivna jezgra je "supa" iz nedovoljnih interakcija temeljnih čestica.
Ali u ovom slučaju, problem je nastao: Zašto u svakom trenutku vremena tri kvarka unutar protona nema par u obliku antikvarka? To je u suprotnosti s mnogim teorijskim proračunima i izgleda izuzetno neprirodno u pogledu fizike. Zapravo, gore navedeno pitanje je suština temeljne asimetrije protona.
Pa i bez njegovog odobrenja, još uvijek je bilo potrebno razjasniti strukturu pozitivnog nukleona, koji je bio angažovan krajem 1990-ih Novo saradnje (E866) na osnovu Nacionalne ubrzane laboratorije Enrico Fermi (Fermilab) u Ujedinjenom Države. Fizika su se suočila sa overclockanim protonima overklokovan na visoke energije i zabilježili tragove takvih događaja. Tada je bilo moguće potvrditi asimetriju distribucije kvarkova u protonima za relativno uski raspon kvarkova pulsa "majčinske" čestice. I na temelju tih podataka napravljen je daleki i pušta prilično vjerodostojno, ali još uvijek ne potvrđuje praktično prognoza: u drugim rasponima, protonski puls, asimetrija, koji nose quarks, nestat će.
Odvažna izjava prilično je odmahnula naučnom zajednicom, ali izgledalo je prilično razumno. Dakle, određeni broj prethodno obrađenih modela morao je bacati i učiniti stvaranje novih. Srećom, suština naučne metode znanja je u stalnoj provjeri rezultata. Stoga je, sasvim nedavno novi eksperiment na kapacitetima sve iste fermilab. I ozbiljno je ispravio kolege primljene prije više od 20 godina.
Rezultati ovog iskustva su publikacija u recenziranom časopisu, koju je pripremio veliki međunarodni tim fizičara. Pohađali su ga specijalisti iz vodećih američkih, tajvanskih, izraelskog i japanskog tehnološkog istraživačkih instituta, kao i najveće fizičke laboratorije Sjedinjenih Država i Japana. Glavni niz podataka prikupljen je u akceleratoru Fermilab u eksperimentu E-906 / Seaquest.
Kad se dva protona sudaraju s dovoljno visokim energijama, kvarkovi u njima komuniciraju međusobno. Ili bolje rečeno, kvark jednog protona uništava anti-obalu druge ili obrnuto. Jednostavno stavite, "supe" se miješaju. Proizvod takve uništenja bit će virtualan (to jest, ne može se direktno otkriti) foton ili z-bosona, koji će se gotovo odmah probiti u nekoliko suprotno optuženih muona. Uhvatite ove čestice detektorima, naučnici sude o karakteristikama komunikacijskih kvarkova.
Za eksperiment, gomila protona s energijom 120 gigaelectronvolta (nije zapisnik, već puno), usmjeren na cilj tečnog vodika i deuterijuma (čine se uglavnom od protona). Da biste popravili samo muonske i filtrirajte bilo koji drugi sudarni proizvodi čestica, između cilja i detektora postavljene su željezni zid od pet metara. Rezultati su bili impresivni: asimetrija je opisana nešto gore bila sačuvana za Quarks, sprovodeći 10% putnici čitave subatomske čestice.
Naravno, ovo nije glasna revolucija u fizici, već ozbiljnu eksperimentalnu potvrdu o nizu teorija i aplikacije za prilagođavanje drugih. Na ovaj ili onaj način naučnici su još dodatno proširili razumijevanje strukture protona. I to će dodatno donijeti svoje plodove u raznim oblastima nauke i tehnologije: od kosmologije sa astronomije i fizike do hemije, medicine i materijala.
Izvor: Gola nauka