ХХ ғасырдың ортасында ғалымдар қарапайым бөлшектердің - Протон мен нейтронның қарапайым емес екенін түсіне бастады. Олар тек миниатюралық «кірпіштерден» ғана емес, сонымен қатар іргелі бөлшектердің тұрақты күрделі өзара әрекеттесуі әлі де бар. Осылайша, «Протон» құрылымын 1960 жылдардағы зерттеу нәтижелері бойынша оның үш компоненттен тұрады, олар кейінірек кварктар деп аталады.
Бастапқы модель Протонда - үш кварта: екі жоғарғы және бір төменгі. Салыстырмалы биіктік эпитеттерді метафоралық физиктер қолданады, олар тек шарттарды жеңілдетіп, аздап айқын етуге көмектеседі. Бұл жеңілдетілген модель (ол қазір »деп аталады -« «аңғал»), Протондағы үш кварк бар үш кварк бар, олар эксперименттер кезінде байқалған көптеген әсерлерді түсіндіруге көмектесті. Бірақ бәрі бірдей емес.
Кейінірек тек үш кварктың болуы «Протон» құрылымын сипаттамағанын анықтауға болады. Егер қысқаша мәлімет берсек, осы бөлшектердің терең серпімді емес қақтығыстарындағы сериялар бірқатар, бәрі күрделірек екенін көрсетті. Протонда үш «негізгі» кварк (екі жоғарғы және бір төменгі), сонымен қатар көптеген ерлі-зайыптыларға арналған, олар үнемі пайда болады және Anniugile бар. Яғни, іс жүзінде, оң ядролар - бұл астыртыншы іргелі бөлшектерден «сорпа».
Бірақ бұл жағдайда мәселе туындады: Неліктен әрбір уақыттың әр сәтінде протонның ішінде үш кварк, антикварк түрінде жұп жоқ? Бұл көптеген теориялық есептеулерге қайшы келеді және физика тұрғысынан өте табиғи емес көрінеді. Шынында, жоғарыда аталған мәселе - Протонның іргелі асимметриясының мәні.
Тіпті оның рұқсатынсыз да, Біріккен Ұлттар Ұйымындағы Enrico Fermi (Fermilab) ұлттық жеделдету зертханасы негізінде 90-шы жылдардың аяғымен (E866) кірген оң нуклонның құрылымын нақтылау қажет болды. Мемлекеттер. Физика асып кеткен протондар жоғары қуатқа толы болды және осындай іс-шаралардың іздерін жазып алды. Содан кейін «ана» бөлшегінің квалдары бойынша кварктардың таралу асимметриясын таратып, тар ауқымы үшін тарату мүмкін болды. Осы мәліметтер негізінде алыстағы біреуі жасалды және әлі де сенді, бірақ әлі де болжамды растамады, бірақ әлі де болжам жоқ: басқа ауқымдарда, кварктар киген протон импульсі, асимметрия жоғалып кетеді.
Шанымдық мәлімдемеде ғылыми қоғамдастық сілкінісі болды, бірақ өте ойланған. Сондықтан бұрын жұмыс істеген бірнеше модельдер лақтыруға және жаңаларын жасауға мәжбүр болды. Бақытымызға орай, білімнің ғылыми әдісінің мәні нәтижелерді үнемі тексеріп отырады. Сондықтан, жақында, қуаттылықтар туралы жаңа эксперимент - бұл барлық фермилаб. Ол 20 жыл бұрын алған әріптестерін қатты түзеткен.
Бұл тәжірибенің нәтижелері - бұл халықаралық физиктердің ірі халықаралық командасы дайындаған тұлғалардағы жарияланым. Оған американдық, Тайвань, Израиль және Жапон технологиялық ғылыми-зерттеу институттарының жетекші мамандары, сонымен қатар Америка Құрама Штаттары мен Жапонияның ірі физикалық зертханалары қатысты. Негізгі деректер массиві E-906 / Sequest Expration ішіндегі Фермилаб үдеткішінде жиналды.
Екі протон жеткілікті жоғары энергиямен соқтығысқан кезде, олардағы кварктар бір-бірімен араласады. Немесе бір, бір Протонның кварктері басқа біреудің жағасында немесе керісінше жағалауымен жойылады. Жай ғана «сорпа» араласады. Мұндай жоюдың өнімі виртуалды (яғни оны тікелей анықтауға болмайды, оны тікелей анықтауға болмайды) фотон немесе Z-BOSON, ол бірден бірнеше басқа зарядталған муондарға бөлінеді. Бұл бөлшектерді детекторлармен аулау арқылы, ғалымдар өзара әрекеттесетін кварктардың сипаттамаларын соттайды.
Эксперимент үшін сұйық сутегі мен дейтерийдің мақсатына бағытталған 120 гигаэлектронволь (рекорд емес, бірақ көп) энергиямен ұрыс бар, көп (олар протондардан тұрады). Тек Muons-ті түзету және кез-келген басқа бөлшектердің соқтығысуын сүзгілеу үшін, бес метрлік темір қабырға салынған мақсатты және детекторлар арасында. Нәтижелер әсерлі болды: сипатталған асимметрия, жоғарыдағы асимметрия барлық субартомдық бөлшектердің 10% көбірек импульсін орындады.
Әрине, бұл физикадағы қатты революция емес, сонымен қатар бірқатар теориялардың күрделі эксперименттік расталуы және басқаларды түзетуге өтінім. Бір жолмен, ғалымдар одан әрі Протон құрылымын түсінуді кеңейтті. Бұл одан әрі ғылым мен техниканың түрлі салаларындағы жемістерін шығарады: космологиядан химия, медицина және материалтану туралы астрономия және физика бойынша астрономиядан және физикамен байланысты.
Дереккөз: жалаңаштан