A 20. század közepén a tudósok kezdték megérteni, hogy az elemi részecskék - proton és neutron nem olyan egyszerűek. Nemcsak több miniatűr "téglából" állnak, hanem az alapvető részecskék állandó összetett kölcsönhatásai még mindig benne vannak. Így az 1960-as években a proton szerkezet vizsgálatainak eredményei szerint kiderült, hogy három komponensből áll, amelyek később kvarkok.
A kezdeti modell azt jelentette, hogy a protonban - három kvart: két felső és egy alsó. A viszonylagos magasságú epitéteket metaforikusan fizikusok használják, csak segítenek a feltételek könnyebbé és kissé tisztábbá tenni. Ez az egyszerűsített modell (most már úgynevezett - "naiv"), három kvark protonban segített megmagyarázni a kísérletekben megfigyelt számos hatásnak. De nem az összes.
Később lehetett megállapítani, hogy csak három kvark jelenléte nem írja le a proton szerkezetet. Ha röviden megpróbált kísérletek a mélyen rugalmas ütközésben ezeken a részecskék mélyen rugalmas ütközésében, azt mutatták, hogy minden bonyolultabb. A protonban három "fő" quark (két felső és egy alsó), valamint sok pár quark antikvárium, amely folyamatosan előfordul és Annihile. Ez valójában egy pozitív nucleon "leves" az alóli kölcsönhatásban az alapvető részecskék.
De ebben az esetben a probléma merült fel: Miért minden egyes pillanatban három kvark a proton belsejében nincs pár a régiség formájában? Ez ellentmond több elméleti számítással, és rendkívül természetellenesnek tűnik a fizika szempontjából. Valójában a fenti kérdés a proton alapvető aszimmetriájának lényege.
És még az ő engedélye nélkül, akkor is szükséges tisztázni a szerkezet egy pozitív nukleon, amely részt vesz a 1990-es évek a Nosea együttműködés (E866) alapján a Nemzeti Acceleration Laboratórium Enrico Fermi (Fermilab) az Egyesült Államok. A fizika az overclocked protonok felülmúlta a nagy energiákat és az ilyen események rögzített nyomait. Ezután lehetséges volt megerősíteni az aszimmetriát a kvarkok eloszlásának a protonokban egy viszonylag keskeny tartományban az "anyai" részecske impulzusának kvarkjával. És ezen adatok alapján egy távoli elkészült, és hagyta, hogy a meglehetősen hihető, de még mindig nem erősítette meg gyakorlatilag egy előrejelzést: más tartományokban, a protonimpulzus, aszimmetria, aki kvarkok visel, eltűnik.
A merész kijelentés eléggé megrázta a tudományos közösséget, de nagyon ésszerűen nézett ki. Tehát számos korábban dolgozott modellnek meg kellett dobnia és újakat teremtenie. Szerencsére a tudományos tudásmód lényege az eredmények folyamatos ellenőrzése. Ezért a közelmúltban egy új kísérlet a kapacitásokon ugyanaz a Fermilab. És komolyan korrigálta a kollégák több mint 20 évvel ezelőtt.
Ennek a tapasztalatnak az eredményei a peer-áttekintett folyóirat természetének közzététele, amelyet egy nagy nemzetközi fizikusok csapata készített. A vezető amerikai, tajvani, izraeli és japán technológiai kutatóintézetek szakemberei, valamint az Egyesült Államok és Japán legnagyobb fizikai laboratóriumai voltak. A főadat-tömböt az E-906 / Seaquest kísérleten belül a Fermilab Acceleratorban gyűjtöttük össze.
Amikor két proton összeütközik kellően magas energiával, kvarkok egymással kölcsönhatásba lépnek egymással. Vagy inkább egy proton megsemmisítése kvarkja egy másik partvidékével, vagy fordítva. Egyszerűen tegye, a "leves" vegyes. Az ilyen megsemmisítés terméke virtuális lesz (vagyis nem detektálható közvetlenül) foton vagy z-boson, amely majdnem azonnal megszakad egy pár ellentétesen töltött muonba. Ezeket a részecskéket érzékelőkkel fogják felfogni, a tudósok megítélik a kapcsolódó kvarkok jellemzőit.
A kísérlethez 120 gigaelektronvolt (nem rekordot, de sokat) energiával rendelkező proton, amelynek célja a folyékony hidrogén és a deutérium célja (ezek a protonokból származnak). A fix csak müonokat és szűrjük bármely más részecske ütközés termékek között, a cél és a detektorok elhelyezett egy öt méter vas fal. Az eredmények lenyűgözőek voltak: a fent leírt aszimmetria a kvarkok számára megmaradt, 10% -kal több impulzust végzett a teljes szubatomi részecske.
Természetesen ez nem egy hangos forradalom fizika, de súlyos kísérleti igazolását számos elméletet és egy alkalmazás a beállítás mások. Egy vagy más módon a tudósok tovább bővítették a proton szerkezet megértését. És ez tovább hozza gyümölcseit a különböző területeken a tudomány és technológia: honnan kozmológiában csillagászat és a fizika, hogy a kémia, az orvostudomány és az anyagtudomány.
Forrás: meztelen tudomány