Eksperyans nan nouvo te bay chans lan nan teyori yo deja abandone yo eksplike asimetri a fondamantal nan pwoton la

Anonim
Eksperyans nan nouvo te bay chans lan nan teyori yo deja abandone yo eksplike asimetri a fondamantal nan pwoton la 2915_1
Eksperyans nan nouvo te bay chans lan nan teyori yo deja abandone yo eksplike asimetri a fondamantal nan pwoton la

Nan mitan 20yèm syèk la, syantis yo te kòmanse konprann patikil elemantè - pwoton ak netwon yo pa konsa senp. Yo pa sèlman konpoze de plis Miniature "brik", men entèraksyon konstan konplèks nan patikil fondamantal toujou rive nan yo. Se konsa, dapre rezilta yo nan etid nan estrikti a pwoton nan ane 1960 yo, li te tounen soti ke li konsiste de twa konpozan, ki pita yo rele kark.

Modèl la premye vle di ke nan pwoton la - twa ka: de anwo ak yon sèl pi ba yo. Epitèl wotè relatif yo te itilize pa metafò fizisyen yo, yo sèlman ede fè tèm yo pi fasil ak yon ti kras pi klè. Sa a modèl senplifye (li se konsa yo rele kounye a - "nayif") ki gen twa kark nan pwoton te ede yo eksplike efè anpil obsève pandan eksperyans. Men, pa tout.

Pita li te posib yo etabli ke prezans nan sèlman twa kark pa t 'dekri estrikti a proton. Si yon ti tan, yon seri de eksperyans nan kolizyon pwofondman elastic nan sa yo patikil te montre ke tout bagay se pi konplike. Nan pwoton an gen twa "Main" kark (de tèt ak yon pi ba), osi byen ke koup anpil karp antikaryèn, ki toujou ap rive ak thuil. Sa se, an reyalite, yon nukleon pozitif se "soup" nan men kontraksyon entèraksyon patikil fondamantal.

Men, nan ka sa a, pwoblèm nan leve: poukisa nan chak moman sèl nan tan twa kark andedan pwoton an pa gen okenn pè nan fòm lan nan antiquark? Sa a lekontrer anpil kalkil teyorik ak sanble trè anòmal an tèm de fizik. Aktyèlman, kesyon an pi wo a se sans nan asimetri a fondamantal nan pwoton la.

E menm san pèmisyon l 'yo, li te toujou nesesè yo klarifye estrikti a nan yon nukleon pozitif, ki te angaje nan fen ane 1990 yo nan kolaborasyon a Nosea (E866) sou baz la nan laboratwa a akselerasyon nasyonal la nan Enrico Fermi (Fermilab) nan Etazini an Etazini. Fizik te fè fas pwoteksyon overclocked overclocked enèji segondè, epi ki anrejistre tras nan evènman sa yo. Lè sa a, li te posib yo konfime asimetri a nan distribisyon an nan kark nan pwoton pou yon ranje relativman etwat pa kark nan pulsasyon yo nan "matènèl" patikil la. Ak sou baz la nan done sa a, yo te yon yon sèl byen lwen te fè epi kite olye kredib, men yo toujou pa konfime pa pratikman yon pwevwa: nan lòt chenn, batman kè a pwoton, Asymétrie, ki moun ki mete pa kark, pral disparèt.

Yon deklarasyon fonse bèl t'ap tranble anba pye kominote a syantifik, men gade byen rezonab. Se konsa, yon kantite te deja travay modèl te voye jete epi fè kreyasyon an nan bann nouvo. Erezman, sans nan metòd la syantifik nan konesans se nan verifikasyon konstan nan rezilta yo. Se poutèt sa, byen dènyèman, yon eksperyans nouvo sou kapasite yo se tout fermilab nan menm. Apre sa, li seryezman korije kòlèg li yo te resevwa plis pase 20 ane de sa.

Eksperyans nan nouvo te bay chans lan nan teyori yo deja abandone yo eksplike asimetri a fondamantal nan pwoton la 2915_2
Konplo a nan pwosesis la egzèsis - Yana. Kark ak Antikè (Wouj) Anile, génération foton (Vag ble), ki Lè sa a, vire nan yon koup la opoze chaje muon / © Wikimedia

Rezilta yo nan eksperyans sa a yo se piblikasyon an nan nati a jounal kanmarad-revize, ki te yon gwo ekip entènasyonal nan fizisyen prepare. Li te ale nan espesyalis nan dirijan Ameriken an, Taiwan, Izraelyen ak Japonè enstiti rechèch teknolojik, osi byen ke pi gwo laboratwa fizik yo nan peyi Etazini ak Japon. Te etalaj la done prensipal yo kolekte nan akseleratè a Fermilab nan E-906 / Seaquest eksperyans lan.

Lè de pwoton kolizyon ak enèji ase segondè, kark nan yo kominike youn ak lòt. Oswa olye, kark la nan yon sèl pwoton anwiye ak yon anti-kòt nan yon lòt oswa vis vèrsa. Senpleman mete, "soup" yo melanje. Pwodwi a nan èkstèrminasyon sa yo pral vityèl (ki se, li pa ka detekte dirèkteman) fotonik oswa z-bozon, ki pral prèske imedyatman kraze nan yon koup la opoze chaje muon. Li se pa pwan patikil sa yo ak detektè, syantis jije karakteristik sa yo nan kominike kark.

Pou eksperyans lan, yon pakèt moun sou pwoton ak yon enèji nan 120 Gigaelectronvolt (pa yon dosye, men yon anpil), ki vize a sib la nan idwojèn likid ak deteryom (yo konpoze sitou nan pwoton). Pou repare sèlman muon ak filtre nenpòt ki lòt patikil fè kolizyon pwodwi yo, ant sib la ak detektè mete yon miray fè senk-mèt. Rezilta yo te enpresyonan: Asimetri a dekri yon ti jan pi wo a te konsève pou kark, pote soti 10% plis batman kè nan patikil la tout antye subatomik.

Eksperyans nan nouvo te bay chans lan nan teyori yo deja abandone yo eksplike asimetri a fondamantal nan pwoton la 2915_3
Photo Hall ak yon sib kote pwoton gwo bout bwa a rive / © Fermi National Accelerator laboratwa

Natirèlman, sa a se pa yon revolisyon byen fò nan fizik, men grav konfimasyon eksperimantal nan yon kantite teyori ak yon aplikasyon pou ajisteman nan lòt moun. Youn nan fason oswa yon lòt, syantis menm plis elaji konpreyansyon nan estrikti a pwoton. Lè sa a pli lwen ap pote fwi li yo nan jaden divès kalite nan syans ak teknoloji: soti nan kosmoloji ak astwonomi ak fizik nan chimi, medikaman ak materyèl syans.

Sous: toutouni Syans

Li piplis