در اواسط قرن بیستم، دانشمندان شروع به درک اینکه ذرات ابتدایی - پروتون و نوترون خیلی ساده نیستند. آنها نه تنها از "آجر های کوچکتر" شامل می شوند، اما تعاملات پیچیده ثابت ذرات بنیادی هنوز در داخل آنها رخ می دهد. بنابراین، با توجه به نتایج مطالعات ساختار پروتون در دهه 1960، معلوم شد که این شامل سه جزء است که بعدها کوارک ها نامیده می شود.
مدل اولیه به این معنی بود که در پروتون - سه کیلوگرم: دو بالا و پایین. اپیتات ارتفاع نسبی توسط فیزیکدانان استعاری استفاده می شود، آنها فقط به شرایط ساده تر و کمی واضح تر کمک می کنند. این مدل ساده شده (در حال حاضر به نام "ساده لوح") با سه کوارک در پروتون به توضیح بسیاری از اثرات مشاهده شده در طول آزمایش کمک کرد. اما نه همه.
بعدها امکان وجود این وجود داشت که حضور تنها سه کوارک ساختار پروتون را توصیف نمی کرد. اگر به طور خلاصه، مجموعه ای از آزمایشات در برخورد های عمیقا ناپایدار این ذرات نشان داد که همه چیز پیچیده تر است. در پروتون سه "اصلی" اصلی "(دو بالا و یک پایین) وجود دارد، و همچنین بسیاری از زوج کواک کوارک، که به طور مداوم رخ می دهد و نابود می شود. یعنی، در واقع، یک هسته مثبت "سوپ" از ذرات بنیادی غیرقانونی است.
اما در این مورد، مشکل مطرح شد: چرا در هر لحظه ای از زمان، سه کوارک در داخل پروتون هیچ جفتی به شکل آنتیکوک وجود ندارد؟ این متناقض بسیاری از محاسبات نظری است و از لحاظ فیزیک بسیار غیر طبیعی است. در واقع، سوال فوق، ماهیت نامتقارن بنیادی پروتون است.
و حتی بدون اجازه او، هنوز لازم بود که ساختار یک هسته مثبت را روشن کنیم که در اواخر دهه 1990 همکاری نئوزی (E866) بر اساس آزمایشگاه شتاب ملی Enrico Fermi (Fermilab) در متحده مشغول به کار بود ایالت ها. فیزیک با پروتون های اورکلاک شده با اورکلاک شده به انرژی های بالا روبرو شد و اثرات ثبت شده از این رویدادها را ثبت کرد. پس از آن امکان تایید عدم تقارن توزیع کوارک ها در پروتون ها برای محدوده نسبتا باریک توسط کوارک های پالس ذرات مادرانه بود. و بر اساس این داده ها، یک دور از آن ساخته شد و اجازه داد که قابل اعتماد بود، اما هنوز هم به طور دقیق پیش بینی نشده است: در محدوده های دیگر، پالس پروتون، عدم تقارن، که توسط کوارک پوشانده می شود، ناپدید می شود.
یک بیانیه جسورانه، جامعه علمی را بسیار تکان داد، اما کاملا منطقی نگاه کرد. بنابراین تعدادی از مدل های قبلا کار شده باید پرتاب و ایجاد آنها را ایجاد کنند. خوشبختانه، ماهیت روش علمی دانش در تأیید صحت نتایج است. بنابراین، به تازگی، یک آزمایش جدید در ظرفیت ها، همان فرمول است. و او به طور جدی همکارانش را بیش از 20 سال پیش تصحیح کرد.
نتایج این تجربه، انتشار در مجله مجله مجله، که یک تیم بزرگ بین المللی فیزیکدانان آماده شده است، منتشر شده است. این متخصصان از موسسات تحقیقاتی پیشرفته آمریکایی، تایوانی، اسرائیل و ژاپن و همچنین بزرگترین آزمایشگاه های فیزیکی ایالات متحده و ژاپن حضور داشتند. آرایه اصلی داده ها در شتاب دهنده FermiLab در آزمایش E-906 / Sequest جمع آوری شد.
هنگامی که دو پروتون با انرژی های کافی بالا برخورد می کنند، کوارک ها در آنها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. یا به جای آن، کوارک یک پروتون نابود می شود با یک ضد یک ساحل دیگر یا بالعکس. نگران نباشید، "سوپ ها" مخلوط می شوند. محصول چنین تخریب چنین مجازی خواهد بود (یعنی، آن را نمی توان به طور مستقیم تشخیص داد) فوتون یا Z-Boson، که تقریبا بلافاصله به یک زن و شوهر از موون های متضاد متضاد تقسیم می شود. دانشمندان با گرفتن این ذرات با آشکارسازها، ویژگی های تعامل کوارک ها را قضاوت می کنند.
برای آزمایش، یک دسته از پروتون ها با انرژی 120 گیگاکترونولت (نه یک رکورد، اما خیلی زیاد)، با هدف هدف هیدروژن مایع و دوتریوم (آنها عمدتا از پروتون ها تشکیل شده است). برای رفع تنها موون ها و فیلتر کردن هر گونه محصولات دیگر ذرات، بین هدف و آشکارساز ها یک دیوار آهن پنج متر را قرار داده است. نتایج به دست آمده چشمگیر بود: عدم تقارن توصیف شده تا حدودی بالا برای کوارک ها حفظ شد، 10٪ پالس بیشتر از کل ذرات زیر اتمی را انجام داد.
البته، این یک انقلاب بلند در فیزیک نیست، اما تایید تجربی جدی تعدادی از نظریه ها و یک برنامه کاربردی برای تنظیم دیگران است. یکی از راه های دیگر، دانشمندان حتی بیشتر درک ساختار پروتون را گسترش دادند. و این باعث می شود که میوه های خود را در زمینه های مختلف علم و فناوری به ارمغان بیاورد: از کیهان شناسی با نجوم و فیزیک به شیمی، علوم پزشکی و مواد.
منبع: علوم برهنه