XX a. Viduryje mokslininkai pradėjo suprasti, kad pradinės dalelės - protonas ir neutronas nėra toks paprastas. Jie ne tik sudaro daugiau miniatiūrinių "plytų", tačiau jose vis dar atsiranda nuolatinių sudėtingų pagrindinių dalelių sąveika. Taigi, remiantis 1960 m. Proton struktūros tyrimų rezultatais paaiškėjo, kad jis susideda iš trijų komponentų, kurie vėliau vadino "Quarks".
Pradinis modelis reiškė, kad protone - trys ketvirčiai: du viršutiniai ir mažesni. Santykiniai aukščio epitetai naudojami metaforiškai fizikai, jie tik padeda palengvinti terminus ir šiek tiek aiškesnį. Šis supaprastintas modelis (tai yra dabar vadinama - "naivus") su trimis kvartais protone padėjo paaiškinti daug poveikio bandymų metu. Bet ne visi.
Vėliau buvo galima nustatyti, kad tik trys kvarkai buvimas neaprašė protonų struktūros. Jei trumpai, eksperimentai giliai neelastingi šių dalelių susidūrimai parodė, kad viskas yra sudėtingesnė. Proton yra trys "pagrindiniai" kvarkai (du viršų ir vienas apatiniai), taip pat daugelis porų quark antikvarinių, kurie nuolat pasireiškia ir sunaikina. Tai yra, iš tiesų, teigiamas branduolys yra "sriuba" nuo nepakankamai sąveikaujančių pagrindinių dalelių.
Tačiau šiuo atveju iškilo problema: kodėl kiekvienu laiko momentu trys kvarkai Protono viduje nėra poros antiquarko forma? Tai prieštarauja daugeliui teorinių skaičiavimų ir atrodo labai nenatūralūs fizikos požiūriu. Tiesą sakant, pirmiau minėtas klausimas yra pagrindinės protonų asimetrijos esmė.
Ir net be jo leidimo, vis dar buvo būtina paaiškinti teigiamą branduolį, kuris buvo įtrauktas į 1990-ųjų pabaigoje NOSEA bendradarbiavimo (E866), remiantis Nacionalinės pagreičio laboratorija Enrico Fermi (Fermilab) Jungtinėje dalyje Valstybės. Fizika susidūrė su overclocked protonais, įdarbintais iki didelių energijos ir įrašytų tokių įvykių pėdsakų. Tada buvo galima patvirtinti kvarkų asimetriją protonuose, kad būtų galima palyginti siaurą "motinos" dalelių impulsus. Ir remiantis šiais duomenimis, buvo padaryta tolima ir tegul gana tikėtina, bet vis dar nepatvirtinta praktiškai prognozė: kitose diapazonuose, protonų impulsai, asimetrija, dėvėjusi kvartams, išnyks.
Paryškintas pareiškimas gana sukrėtė mokslo bendruomenę, bet atrodė gana pagrįstai. Taigi daug anksčiau dirbtų modelių turėjo mesti ir sukurti naujų. Laimei, mokslinio žinių metodo esmė yra nuolat tikrinama rezultatus. Todėl, neseniai, naujas eksperimentas pajėgumui yra tas pats fermilabas. Ir jis rimtai pataisė kolegas, gautus daugiau nei prieš 20 metų.
Šios patirties rezultatai yra publikacija tarpusavio vertinamo žurnalo prigimtyje, kurią parengė didelė tarptautinė fizikų komanda. Jame dalyvavo specialistai iš pirmaujančių amerikiečių, Taivano, Izraelio ir Japonijos technologijų tyrimų institutų, taip pat didžiausių Jungtinių Valstijų ir Japonijos fizinių laboratorijų. Pagrindinis duomenų masyvas buvo surinktas fermilabo akceleratoriuje E-906 / jūrų eksperimente.
Kai du protonai susiduria su pakankamai dideliu energijomis, juos kvarkai bendrauja tarpusavyje. Arba, vieno protono "Quark" sunaikina kito ar atvirkščiai anti-pakrantę. Paprasčiau tariant, "sriubos" yra sumaišyti. Tokio sunaikinimo produktas bus virtualus (tai yra, jis negali būti aptiktas tiesiogiai) foton arba z-boson, kuris beveik nedelsiant įsiskverbtų į pora prieštaraujančių muonų. Tai yra gaudydami šias daleles su detektoriais, mokslininkai vertina sąveikos kvarkų charakteristikas.
Eksperimentui, protonų krūva su 120 gigaelektronvoltu (ne rekordiškai, bet daug), skirta skysto vandenilio ir deuterio tikslui (jie susideda iš protonų). Norėdami išspręsti tik muonus ir filtruoti visus kitus dalelių susiduriančius produktus, tarp tikslo ir detektorių dedami penkių metrų geležies siena. Rezultatai buvo įspūdingi: Asoimetrija apibūdinta šiek tiek aukščiau buvo išsaugota kvarkai, atlikti 10% daugiau impulsų visos subatominės dalelės.
Žinoma, tai nėra garsioji revoliucija fizikoje, tačiau rimtas eksperimentinis patvirtinimas daugelis teorijų ir paraiškos dėl kitų koreguoti. Vienaip ar kitaip mokslininkai dar labiau išplėtė protonų struktūros supratimą. Ir tai dar labiau atneš savo vaisius įvairiose mokslo ir technologijų srityse: nuo kosmologijos su astronomija ir fizika į chemiją, medicinos ir medžiagų mokslą.
Šaltinis: nuogas mokslas