Ang bag-ong eksperimento naghatag higayon sa mga teyorya nga gilabay aron ipasabut ang sukaranan nga asymmetry sa proton

Anonim
Ang bag-ong eksperimento naghatag higayon sa mga teyorya nga gilabay aron ipasabut ang sukaranan nga asymmetry sa proton 2915_1
Ang bag-ong eksperimento naghatag higayon sa mga teyorya nga gilabay aron ipasabut ang sukaranan nga asymmetry sa proton

Sa tungatunga sa ika-20ng siglo, ang mga siyentipiko nagsugod sa pagsabut sa mga elementarya nga partikulo - si Proton ug Neutron dili yano kaayo. Dili lamang sila naglangkob sa labi ka gamay nga "mga tisa", apan kanunay nga komplikado nga mga interaksyon sa sukaranan nga mga partikulo mahitabo sa sulod niini. Sa ingon, sumala sa mga sangputanan sa mga pagtuon sa istruktura sa proton sa 1960, kini nahimo nga kini naglangkob sa tulo nga mga sangkap, nga sa ulahi gitawag nga mga quarks.

Ang pasiunang modelo nagpasabut nga sa proton - tulo ka mga quarts: duha sa taas ug usa nga ubos. Ang mga taas nga gitas-on nga mga epithet gigamit sa mga pisyista sa metapora, makatabang lamang sila nga himuon ang mga termino nga labi kadali ug mas tin-aw. Kini nga pinasimple nga modelo (kini karon gitawag - "naiba") nga adunay tulo nga mga quarks sa proton nga nakatabang sa pagpatin-aw sa daghang mga epekto sa mga eksperimento. Apan dili tanan.

Sa ulahi posible nga matukod nga ang presensya sa tulo ra nga mga quarks wala naghulagway sa istruktura sa proton. Kung sa mubo, usa ka serye sa mga eksperimento sa lawom nga dili maayo nga pagbangga sa kini nga mga partikulo gipakita nga ang tanan labi ka komplikado. Sa proton adunay tulo nga "main" nga quark (duha nga tumoy ug usa ka ubos), ingon man daghang mga magtiayon nga nag-quark sa Antiquarian, nga kanunay nga nagakahitabo ug mapuo. Sa pagkatinuod, sa tinuud, ang usa ka positibo nga nucleon mao ang "sabaw" gikan sa dili masabut nga pakigsulti sa mga sukaranan nga mga partikulo.

Apan sa kini nga kaso, ang problema mitindog: Ngano sa matag gutlo sa tulo ka mga quarks sa sulod sa proton wala'y pares sa antiquark? Sukwahi kini sa daghang mga pagkalkula sa teoretikal ug tan-awon nga dili kinaiyanhon nga bahin sa mga pisika. Sa tinuud, ang pangutana sa ibabaw mao ang lintunganay sa sukaranan nga asymmetry sa proton.

Ug bisan kung wala'y pagtugot, kinahanglan pa nga ipatin-aw ang istruktura sa usa ka positibo nga nucleon, nga nag-apil sa ulahing mga tuig sa pag-undang sa National Opekto sa Enrico Fermi (Fermilab) sa United Mga estado. Ang mga pisika nag-atubang sa mga na-overclocked proton overclocked sa taas nga kusog ug natala nga mga pagsubay sa ingon nga mga panghitabo. Pagkahuman posible nga kumpirmahon ang asymmetry sa pag-apod-apod sa mga quarks sa mga proton alang sa usa ka medyo pig-ot nga bahin sa mga quarks sa mga pulso sa "Maternal" nga partikulo. Ug sa sukaranan sa kini nga datos, usa ka layo nga gihimo ug gituohan nga masaligan, apan wala gihapon makumpirma sa praktikal nga usa ka foresect: sa lain nga bahin, ang proton pulse, nga gisul-ob sa mga away, nga gisul-ob sa mga away, nga gisul-ob sa mga away, nga gisul-ob sa mga sungkod, nga mawala

Ang usa ka maisugon nga pahayag nga matahum nga nagpakaulaw sa siyentipiko nga komunidad, apan tan-awon nga makatarunganon. Mao nga ang usa ka gidaghanon sa mga nauna nga nagtrabaho nga mga modelo kinahanglan nga ilabay ug buhaton ang paghimo sa mga bag-o. Maayo na lang, ang lintunganay sa siyentipikong pamaagi sa kahibalo mao ang kanunay nga pag-verify sa mga sangputanan. Busa, bag-ohay lang, ang usa ka bag-ong eksperimento sa mga kapasidad parehas nga parehas nga Fermilab. Ug iyang seryoso nga gitul-id ang mga kauban nga nakadawat labaw pa sa 20 ka tuig ang milabay.

Ang bag-ong eksperimento naghatag higayon sa mga teyorya nga gilabay aron ipasabut ang sukaranan nga asymmetry sa proton 2915_2
Ang pamaagi sa proseso sa pag-drill - Yana. Ang Quark ug Antiquarian (Pula) nga Nalaglag, Maghimo sa Photon (Blue Wave), nga dayon nahimo'g usa ka kaatbang nga gisakyan nga Muons / © Wikimedia

Ang mga sangputanan sa kini nga kasinatian mao ang publikasyon sa pagrepaso sa pamantalaan sa Peer, nga giandam sa usa ka dako nga international team sa mga pisiko. Gisugdan kini sa mga espesyalista gikan sa nanguna nga Amerikano, Taiwanese, Israeli ug Hapon nga Teknolohiya sa Pagpanukiduki sa Japanese, ingon man ang pinakadako nga mga laboratoryo sa Estados Unidos ug Japan. Ang nag-unang data array nakolekta sa Fermilab accelerator sa sulod sa E-906 / dagat nga eksperimento.

Kung ang duha nga mga proton nakabangga sa igo nga kusog, ang mga away sa usag usa. O hinoon, ang quark sa usa ka proton nalaglag sa usa ka anti-baybayon sa lain o vice versa. Sakto lang, ang "sabaw" gisagol. Ang produkto sa ingon nga pag-undang mahimong virtual (nga mao, dili kini makita direkta) Photon o Z-Boson, nga hapit dayon mabungkag sa mga kaatbang nga mga muons. Pinaagi sa pagdakop sa kini nga mga partikulo sa mga detektor, gihukman sa mga siyentipiko ang mga kinaiya sa pakigsulti sa mga quarks.

Alang sa eksperimento, usa ka hugpong sa mga proton nga adunay kusog nga 120 gigaelectronvolt (dili usa ka rekord, apan daghan), nagtumong sa target nga hydrogen ug deuterium (sila nag-una gikan sa mga proton). Aron ayohon ang mga muons ug pagsala sa bisan unsang ubang mga partikulo sa pagbangga sa mga produkto, tali sa target ug detektor nga nagbutang usa ka lima ka metro nga puthaw nga bungbong. Ang mga resulta makapahingangha: Ang asymmetry gihubit sa taas nga gipreserbar alang sa mga quarks, nga nagdala sa 10% nga labi nga pulso sa tibuuk nga partido sa Subatomic.

Ang bag-ong eksperimento naghatag higayon sa mga teyorya nga gilabay aron ipasabut ang sukaranan nga asymmetry sa proton 2915_3
Photo Hall nga adunay usa ka target diin ang mga protons beam moabut / © Fermi National Elecerator Laboratory

Siyempre, dili kini usa ka kusog nga rebolusyon sa pisika, apan grabe nga pag-apil sa eksperimento sa daghang mga teorya ug usa ka aplikasyon alang sa pag-adjust sa uban. Usa ka paagi o sa lain, ang mga siyentipiko pa usab nagpalapad sa pagsabut sa istruktura sa proton. Ug kini magdala pa sa mga bunga niini sa lainlaing natad sa syensya ug teknolohiya: gikan sa Cosmology sa astronomiya ug pisika hangtod sa chemistry, tambal ug mga materyales nga syensya.

Source: NAKE SCENCY

Basaha ang dugang pa