Pada pertengahan abad ke-20, para ilmuwan mulai memahami bahwa partikel-partikel dasar - proton dan neutron tidak begitu sederhana. Mereka tidak hanya terdiri dari "batu bata" miniatur, tetapi interaksi kompleks yang konstan dari partikel fundamental masih terjadi di dalamnya. Dengan demikian, sesuai dengan hasil studi struktur proton pada 1960-an, ternyata terdiri dari tiga komponen, yang kemudian disebut quark.
Model awal berarti bahwa dalam proton - tiga liter: dua atas dan satu lebih rendah. Julaji ketinggian relatif digunakan oleh fisikawan metaforis, mereka hanya membantu membuat istilah lebih mudah dan sedikit lebih jelas. Model yang disederhanakan ini (sekarang disebut - "Naif") dengan tiga quark dalam proton membantu menjelaskan banyak efek yang diamati selama eksperimen. Tapi tidak semua.
Kemudian dimungkinkan untuk menetapkan bahwa kehadiran hanya tiga quark tidak menggambarkan struktur proton. Jika singkat, serangkaian percobaan dalam tabrakan yang sangat inelastik dari partikel-partikel ini menunjukkan bahwa semuanya lebih rumit. Dalam proton ada tiga quark "utama" (dua atas dan satu lebih rendah), serta banyak pasangan quark Antiquarian, yang terus-menerus terjadi dan memusnahkan. Yaitu, pada kenyataannya, nukleon positif adalah "sup" dari partikel fundamental yang berinteraksi secara tidak praktis.
Tetapi dalam hal ini, masalah muncul: mengapa dalam setiap saat tiga quark di dalam proton tidak ada pasangan dalam bentuk antiquark? Ini bertentangan dengan banyak perhitungan teoretis dan terlihat sangat tidak wajar dalam hal fisika. Sebenarnya, pertanyaan di atas adalah esensi dari asimetri fundamental proton.
Dan bahkan tanpa izinnya, masih perlu untuk mengklarifikasi struktur nukleon positif, yang terlibat pada akhir 1990-an kolaborasi Nosea (E866) berdasarkan laboratorium akselerasi nasional Enrico Fermi (Fermilab) di Amerika Serikat Negara. Fisika menghadapi proton overclock overclock ke energi tinggi dan merekam jejak peristiwa tersebut. Maka dimungkinkan untuk mengkonfirmasi asimetri distribusi quark dalam proton untuk rentang yang relatif sempit oleh quark dari pulsa partikel "ibu". Dan berdasarkan data ini, yang jauh dibuat dan biarkan yang agak bisa dipercaya, tetapi masih belum dikonfirmasi oleh praktis perkiraan: dalam rentang lain, pulsa proton, asimetri, yang dikenakan oleh quark, akan hilang.
Pernyataan berani cantik mengguncang komunitas ilmiah, tetapi terlihat cukup masuk akal. Jadi sejumlah model yang sebelumnya bekerja harus melempar dan membuat penciptaan yang baru. Untungnya, esensi dari metode pengetahuan ilmiah adalah secara konstan verifikasi hasil. Oleh karena itu, baru-baru ini, percobaan baru pada kapasitas adalah semua Fermilab yang sama. Dan dia dengan serius mengoreksi kolega yang diterima lebih dari 20 tahun yang lalu.
Hasil dari pengalaman ini adalah publikasi dalam jurnal peer-review, yang telah disiapkan tim fisikawan internasional. Hal ini dihadiri oleh spesialis dari lembaga penelitian teknologi Amerika, Taiwan, Israel, dan Jepang, serta laboratorium fisik terbesar di Amerika Serikat dan Jepang. Array data utama dikumpulkan pada akselerator Fermilab dalam eksperimen E-906 / Sequest.
Ketika dua proton bertabrakan dengan energi yang cukup tinggi, quark dalam mereka berinteraksi satu sama lain. Atau lebih tepatnya, Quark of One Proton memusnahkan dengan anti-pantai lain atau sebaliknya. Sederhananya, "Sup" beragam. Produk dari pemusnahan tersebut akan menjadi virtual (yaitu, tidak dapat dideteksi secara langsung) Foton atau Z-Boson, yang hampir segera membobol beberapa muons yang beroperasi. Dengan menangkap partikel-partikel ini dengan detektor, para ilmuwan menilai karakteristik quark interaksi.
Untuk percobaan, sekelompok proton dengan energi 120 gigaelectronvolt (bukan catatan, tetapi banyak), ditujukan pada target hidrogen cair dan deuterium (mereka terutama terdiri dari proton). Untuk memperbaiki hanya muon dan memfilter produk bertabrakan partikel lainnya, antara target dan detektor menempatkan dinding besi lima meter. Hasilnya mengesankan: asimetri yang dijelaskan agak di atas dipertahankan untuk quark, melaksanakan 10% pulsa dari seluruh partikel subatomik.
Tentu saja, ini bukan revolusi keras dalam fisika, tetapi konfirmasi eksperimental serius tentang sejumlah teori dan aplikasi untuk penyesuaian orang lain. Salah satu atau lain cara, para ilmuwan bahkan semakin memperluas pemahaman tentang struktur proton. Dan ini selanjutnya akan membawa buah-buahannya di berbagai bidang sains dan teknologi: dari kosmologi dengan astronomi dan fisika untuk kimia, obat-obatan dan ilmu material.
Sumber: Ilmu telanjang