I midten af det 20. århundrede begyndte forskere at forstå, at elementære partikler - proton og neutron ikke er så enkle. De består ikke kun af mere miniature "mursten", men konstante komplekse interaktioner af grundlæggende partikler forekommer stadig i dem. I overensstemmelse med resultaterne af undersøgelser af protonstrukturen i 1960'erne viste den således, at den består af tre komponenter, som senere kaldte Quarks.
Den oprindelige model betød, at i proton-tre quarts: to øvre og en lavere. Relative epithets anvendes af metaforisk fysikere, de hjælper kun med at gøre vilkårene nemmere og lidt klarere. Denne forenklede model (den er nu kaldt - "naive") med tre kvarker i proton hjalp med at forklare mange effekter observeret under eksperimenter. Men ikke alle.
Senere var det muligt at fastslå, at tilstedeværelsen af kun tre kvarker ikke beskrev protonstrukturen. Hvis kort, viste en række eksperimenter i dybt uelastiske kollisioner af disse partikler, at alt er mere kompliceret. I proton er der tre "hoved" Quark (to øverste og en lavere), samt mange par Quark Antiquarian, som konstant forekommer og annihile. Det er faktisk en positiv nukleon er "suppe" fra underracticly at interagere grundlæggende partikler.
Men i dette tilfælde opstod problemet: Hvorfor i hvert enkelt tidspunkt tre kvarks inde i protonen er der ikke noget par i form af Antiquark? Dette modsiger mange teoretiske beregninger og ser ekstremt unaturlig med hensyn til fysik. Faktisk er ovenstående spørgsmål essensen af protonens grundlæggende asymmetri.
Og selv uden hans tilladelse var det stadig nødvendigt at præcisere strukturen af en positiv nukleon, som var involveret i slutningen af 1990'erne i NOSEA-samarbejdet (E866) på grundlag af National Acceleration Laboratory of Enrico Fermi (Fermilab) i United Stater. Fysik overfor overklokkede protoner overclocked til høje energier og registrerede spor af sådanne hændelser. Derefter var det muligt at bekræfte asymmetrien af fordelingen af kvarker i protoner for et relativt snævert interval ved kvarks af pulserne af "moderens" partikel. Og på grundlag af disse data blev der lavet en fjern og lader de ret troværdige, men stadig ikke bekræftet af praktisk talt en prognose: I andre områder vil protonpulsen, asymmetri, der bæres af kvarker, forsvinde.
En dristig erklæring temmelig rystet det videnskabelige samfund, men så ganske rimeligt. Så en række tidligere arbejdede modeller måtte kaste og gøre skabelsen af nye. Heldigvis er essensen af den videnskabelige metode til viden i konstant verifikation af resultaterne. Derfor er et nyt eksperiment på kapaciteten ganske for nylig det samme Fermilab. Og han rettede alvorligt de kolleger, der blev modtaget for mere end 20 år siden.
Resultaterne af denne oplevelse er publikationen i Peer-reviewed Journal Nature, som et stort internationalt hold af fysikere har forberedt. Det blev deltog af specialister fra de førende amerikanske, taiwanske, israelske og japanske teknologiske forskningsinstitutter samt de største fysiske laboratorier i USA og Japan. Hoveddata array blev indsamlet på Fermilab-acceleratoren inden for E-906 / Seaquest-eksperimentet.
Når to protoner kolliderer med tilstrækkeligt høje energier, interagerer kvarkerne i dem med hinanden. Eller snarere udsletter Quark af en proton med en anden eller omvendt anti-kyst eller omvendt. Simpelthen sagt, "supper" blandes. Produktet af en sådan udslettelse vil være virtuelt (det vil sige det ikke kan detekteres direkte) Photon eller Z-BOSON, hvilket næsten straks bryder ind i et par modsat ladede muoner. Det er ved at fange disse partikler med detektorer, at forskere dømmer karakteristika ved at interagere kvarker.
Til eksperimentet, en flok protoner med en energi på 120 Gigaelectronvolt (ikke en rekord, men meget), der er rettet mod målet om flydende hydrogen og deuterium (de består hovedsageligt fra protoner). For at rette kun muoner og filtrere andre partikelopsamlingsprodukter, placeret mellem målet og detektorerne en fem meter jernvæg. Resultaterne var imponerende: Asymmetrien beskrevet noget ovenfor blev bevaret til kvarker, der udførte 10% mere puls af hele den subatomiske partikel.
Dette er selvfølgelig ikke en høj revolution i fysik, men alvorlig eksperimentel bekræftelse af en række teorier og en ansøgning om justering af andre. En eller anden måde udvidede forskere endda yderligere forståelsen af protonstrukturen. Og dette vil yderligere bringe sine frugter på forskellige områder af videnskab og teknologi: fra kosmologi med astronomi og fysik til kemi, medicin og materialevidenskab.
Kilde: Naked Science