20. gadsimta vidū zinātnieki sāka saprast, ka elementārās daļiņas - protonu un neitronu nav tik vienkārši. Tie ne tikai sastāv no vairāk miniatūras "ķieģeļi", bet pastāvīga sarežģīta fundamentālo daļiņu mijiedarbība joprojām notiek tajās. Tādējādi, saskaņā ar pētījumu par protonu struktūras 1960, izrādījās, ka tas sastāv no trim komponentiem, kas vēlāk sauc par kvarkiem.
Sākotnējais modelis nozīmēja, ka protonā - trīs kvarts: divas augšējās un viena zemākas. Relatīvā augstuma epitets izmanto metaforiski fiziķi, tie tikai palīdz padarīt terminus vieglāku un nedaudz skaidrāku. Šis vienkāršotais modelis (tas ir tik tagad sauc - "naivs") ar trim quarks Proton palīdzēja izskaidrot daudzus efektus novēroja eksperimentu laikā. Bet ne visi.
Vēlāk bija iespējams noteikt, ka tikai trīs kvarku klātbūtne nav aprakstījusi protonu struktūru. Ja īsi, virkne eksperimentu dziļi neelastīgās sadursmes šo daļiņu parādīja, ka viss ir sarežģītāks. Protonā ir trīs "galvenie" kvark (divi augšējie un viens zemāks), kā arī daudzi pāri quark antikvāri, kas pastāvīgi notiek un annihile. Tas ir, patiesībā, pozitīvs nukleons ir "zupa" no nepietiekami mijiedarbojas fundamentālas daļiņas.
Bet šajā gadījumā problēma radās: Kāpēc katrā brīdī trīs laika moments protonā nav pāris antiquark veidā? Tas ir pretrunā daudziem teorētiskiem aprēķiniem un izskatās ļoti nedabisks fizikas ziņā. Patiesībā iepriekš minētais jautājums ir protona būtības būtība.
Un pat bez viņa atļaujas, tas joprojām bija nepieciešams, lai noskaidrotu pozitīvas nukleona struktūru, kas tika iesaistīta 1990. gadu beigās Nosea sadarbībā (E866), pamatojoties uz Enrico Fermi (Fermilab) valsts paātrinājuma laboratoriju Apvienotajā Karalistē Valstis. Fizika sejas overclocked protoniem overclocked uz augstām enerģijām un ierakstīja pēdas šādu notikumu. Tad bija iespējams apstiprināt asimetriju par kvēpu izplatīšanas protoniem, lai relatīvi šauru diapazonu ar "mātes" daļiņu impulsiem. Un, pamatojoties uz šiem datiem, tika veikts attālums, un ļāva diezgan ticamam, bet joprojām nav apstiprināts praktiski prognoze: citos diapazonos, protonu impulss, asimetrija, kas nēsā ar kvarkiem, pazudīs.
Drosmīgs paziņojums diezgan satricināja zinātnieku kopienu, bet izskatījās diezgan pamatoti. Tāpēc vairāki iepriekš strādājuši modeļi bija mest un padarīt jaunu. Par laimi, zinātniskās zināšanu metodes būtība pastāvīgi pārbaudot rezultātus. Tāpēc, pilnīgi nesen, jauns eksperiments uz jaudām ir viss pašu fermilab. Un viņš nopietni laboja kolēģus pirms vairāk nekā pirms 20 gadiem.
Šīs pieredzes rezultāti ir publikācija salīdzinošās pārskatītajā žurnālā, ko ir sagatavojusi lielu starptautisko fiziskāistu komandu. To piedalījās vadošo amerikāņu, Taivānas, Izraēlas un Japānas tehnoloģisko pētījumu institūtu speciālisti, kā arī ASV un Japānas lielākās fiziskās laboratorijas. Galvenais datu masīvs tika savākts Fermilab akseleratorā E-906 / SeaQuest eksperimentā.
Kad divi Protoni saduras ar pietiekami augstu enerģiju, tajās mijiedarbojas savā starpā. Vai drīzāk viena protona kvartāls iznīcina ar citu vai otrādi pret krastu. Vienkārši sakot, "zupas" ir sajauktas. Šādas iznīcināšanas produkts būs virtuāls (tas ir, to nevar konstatēt tieši) fotonu vai Z-Boson, kas gandrīz nekavējoties iekļūs pāris pretstati iekasētajos muonos. Tas ir, nozvejojot šīs daļiņas ar detektoriem, zinātnieki spriest par mijiedarbību kvarku īpašībām.
Eksperimentam, ķekars Protonu ar enerģiju 120 gigaelectronvolt (ne ierakstu, bet daudz), kuru mērķis ir šķidrā ūdeņraža un deiterija (tie sastāv galvenokārt no protonu). Lai noteiktu tikai muonus un filtrētu jebkurus citus daļiņu sadursmes produktus, starp mērķi un detektori ievieto piecu metru dzelzs sienu. Rezultāti bija iespaidīgi: asimetrija aprakstīts nedaudz iepriekš tika saglabāta kvarkiem, veicot 10% vairāk impulsa visu subatomisko daļiņu.
Protams, tas nav skaļa revolūcija fizikā, bet nopietns eksperimentāls apstiprinājums vairākām teorijām un pieteikumu citu pielāgošanai. Viens veids vai cits, zinātnieki pat vēl vairāk paplašināja izpratni par protonu struktūru. Un tas vēl vairāk dos savus augļus dažādās zinātnes un tehnoloģiju jomās: no kosmolijas ar astronomiju un fiziku ķīmijā, medicīnā un materiālu zinātnē.
Avots: Naked Science