새로운 실험은 이론이 이미 양성자의 근본적인 비대칭을 설명하기 위해 이미 폐기 된 이론의 기회를 주었다.

Anonim
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새로운 실험은 이론이 이미 양성자의 근본적인 비대칭을 설명하기 위해 이미 폐기 된 이론의 기회를 주었다.

20 세기 중반에 과학자들은 초등 입자 - 양성자와 중성자가 그렇게 간단하지 않다는 것을 이해하기 시작했습니다. 그들은 더 많은 미니어처 "벽돌"으로 구성되지만 기본 입자의 일정한 복잡한 상호 작용은 여전히 ​​여전히 발생합니다. 따라서 1960 년대 양성자 구조 연구 결과에 따르면 쿼크라고 불리는 세 가지 구성 요소로 구성되어 있음을 밝혀졌습니다.

초기 모델은 양성자 - 3 쿼트의 두 쿼트에서 2 개의 상부와 하나의 낮은 것을 의미합니다. 상대 높이 에피트 세트는 은유 적으로 물리학 자에 의해 사용되며, 이들은 용어 만 쉽고 약간 더 명확하게 만드는 데 도움이됩니다. 양성자의 3 개의 쿼크가있는이 단순화 된 모델 (이제는 "순진함")은 실험 중에 관찰 된 많은 효과를 설명하는 데 도움이되었습니다. 그러나 전부는 아닙니다.

나중에 3 개의 쿼크만이 양성자 구조를 설명하지 않았다는 것을 확립 할 수있었습니다. 간단히 말하면,이 입자들의 깊게 비탄성 충돌에 일련의 실험이 일련의 실험이 더 복잡하다는 것을 보여 주었다. 양성자에서는 끊임없이 발생하고 어색한 많은 커플 쿼크 골동품뿐만 아니라 3 개의 "주"쿼크 (2 개의 톱 및 하나의 낮은)가 있습니다. 즉, 실제로 긍정적 인 핵온은 근본적인 입자를 겸손하게 상호 작용하는 "수프"입니다.

그러나이 경우 문제가 발생했습니다 : 왜 시간의 모든 순간에 양성자 내부의 3 쿼크가 앤티 케어의 형태로 쌍을 이루지 않습니다. 이것은 많은 이론적 계산과 모순되어 물리학 측면에서 매우 부자연스럽게 보입니다. 사실, 위의 질문은 양성자의 기본 비대칭의 본질입니다.

그리고 그분의 허가가 없으면, 유나이코 페르 미 (Enrico Fermi)의 국가 가속 연구소 (Fermilab)의 국가 가속 연구소를 기준으로 Nosea 협력 (E866)의 1990 년대 후반에 참여한 긍정적 인 핵론의 구조를 명확히해야했습니다. 주. 물리학은 오버 클럭 된 양성자가 높은 에너지로 오버 클럭되어 있고 그러한 사건의 흔적을 기록했습니다. 그런 다음 "모성"입자의 펄스의 쿼크에 의해 상대적으로 좁은 범위의 양성자에서 쿼크의 분포의 비대칭을 확인하는 것이 가능했습니다. 그리고이 데이터를 기초로 한 사람이 이루어졌고 오히려 믿을 수 있지만 실질적으로 예측에 의해 확인되지는 않았지만, 다른 범위에서 쿼크가 착용 한 양성자 맥박, 비대칭 성이 사라질 것입니다.

대담한 진술은 과학 공동체를 흔들 렸지만 합리적으로 보였습니다. 그래서 이전에 일하는 모델은 새로운 것들을 던져야하고 새로운 것들을 만들어야했습니다. 다행히도, 과학 지식 방법의 본질은 결과를 지속적으로 검증하는 것입니다. 따라서 최근에 능력에 대한 새로운 실험은 모두 동일한 fermilab입니다. 그리고 그는 20 년 전에받은 동료들이 심각하게 수정했습니다.

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드릴 프로세스의 계획 - 야나. Quark 및 골동품 (적색) Annihile, 광자 (청색 물결) 생성, 그런 다음 두 개의 반대쪽 충전 된 뮤온 / © 위키 미디어로 변합니다.

이 경험의 결과는 대규모의 물리학 자들이 준비한 동료 검토 된 저널 본성의 출판물입니다. 그것은 미국, 대만, 이스라엘 및 일본 기술 연구 기관 및 미국 및 일본의 가장 큰 육체적 인 실험실의 전문가가 참석했습니다. 주 데이터 배열은 E-906 / SeaQuest 실험 내에서 Fermilab 가속기에서 수집되었습니다.

두 양성자가 충분히 높은 에너지가 충돌하면 쿼크가 서로 상호 작용합니다. 또는 오히려 하나의 양성자의 쿼크가 다른 양성자의 혐오감을 멸시하거나 그 반대로 간단히 말해서, "수프"가 혼합됩니다. 그러한 소멸의 산물은 가상 (즉, 직접적으로 검출 할 수 없으며, 거의 즉시 몇 개의 반대방 혐의 뮤온으로 끊어 질 것입니다. 검출기 로이 입자를 따라 잡는 것으로 과학자들은 상호 작용하는 쿼크의 특성을 판단합니다.

실험을 위해 액체 수소와 중수소의 표적을 목표로하는 120 기가세 전 송아지 (기록, 그러나 많은 것)의 에너지가있는 양성자의 양성자가 있습니다 (그들은 주로 양성자로 구성됩니다). 뮤온 만 해결하고 다른 입자 충돌 제품을 필터링하기 위해 대상과 탐지기 사이에 5 미터 철벽이 배치됩니다. 결과는 인상적이었습니다. Quarks에 대해 다소 위에 묘사 된 비대칭 성은 쿼크를 보존하여 전체 자원성 입자의 10 % 더 펄스를 수행했습니다.

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양성자 빔이 오는 대상이있는 사진 홀 / © Fermi National Accelerator 실험실

물론 이것은 물리학에서 큰 혁명이 아니라 다양한 이론의 심각한 실험 확인과 다른 사람들의 조정을위한 응용 프로그램을 심각하게 확인합니다. 한 가지 방법으로, 과학자들은 심지어 양성자 구조에 대한 이해를 더욱 확장시켰다. 그리고 이것은 과학 기술의 다양한 분야에서 과일을 더욱 밝힐 것입니다 : 우주론에서 천문학 및 물리학과 화학, 의학 및 재료 과학.

출처 : 알몸 과학

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