Fin-nofs tas-seklu għoxrin, ix-xjentisti bdew jifhmu li l-partiċelli elementari - Proton u n-newtroni mhumiex daqshekk sempliċi. Huma mhux biss jikkonsistu f'aktar "briks" żgħar, iżda interazzjonijiet kumplessi kostanti ta 'partiċelli fundamentali għadhom iseħħu fihom. Għalhekk, skont ir-riżultati tal-istudji tal-istruttura tal-Proton fl-1960, irriżulta li tikkonsisti fi tliet komponenti, li aktar tard imsejħa Quarks.
Il-mudell inizjali kien ifisser li fil-proton - tliet quarts: żewġ ta 'fuq u wieħed aktar baxx. L-epithetti tal-għoli relattivi jintużaw minn metaforikament fiżiċi, huma jgħinu biss biex jagħmlu t-termini aktar faċli u kemmxejn aktar ċari. Dan il-mudell simplifikat (huwa hekk issa msejjaħ - "naive") bi tliet quarks fi Proton għenu biex jispjegaw ħafna effetti osservati waqt l-esperimenti. Imma mhux kollha.
Aktar tard kien possibbli li jiġi stabbilit li l-preżenza ta 'tliet quarks biss ma ddeskriviex l-istruttura tal-proton. Jekk fil-qosor, serje ta 'esperimenti f'ħabti mhux elastiċi ħafna ta' dawn il-partiċelli wrew li kollox huwa iktar ikkumplikat. Fil-Proton hemm tliet "prinċipali" quark (żewġ top u wieħed aktar baxx), kif ukoll ħafna koppji quark antikwarju, li kontinwament iseħħu u annihile. Dan huwa, fil-fatt, nukleon pożittiv huwa "soppa" minn underracticly interazzjoni partiċelli fundamentali.
Iżda f'dan il-każ, il-problema qamet: għaliex f'kull mument ta 'żmien tliet quarks ġewwa l-proton m'hemm l-ebda par fil-forma ta' antiquark? Dan jikkontradixxi ħafna kalkoli teoretiċi u jidher estremament mhux naturali f'termini ta 'fiżika. Fil-fatt, il-mistoqsija ta 'hawn fuq hija l-essenza tal-assimetrija fundamentali tal-proton.
U anke mingħajr il-permess tiegħu, kien għadu neċessarju li jiġi ċċarat l-istruttura ta 'nukleon pożittiv, li kien involut fl-aħħar tad-disgħinijiet tal-kollaborazzjoni tan-Nosea (E866) fuq il-bażi tal-Laboratorju Nazzjonali ta' Aċċellerazzjoni ta 'Enrico Fermi (Fermilab) fir-Renju Unit Stati. Il-fiżika ffaċċjaw protoni overclocked overclocked għal enerġiji għoljin u traċċi rreġistrati ta 'avvenimenti bħal dawn. Imbagħad kien possibbli li jiġi kkonfermat l-assimetrija tad-distribuzzjoni ta 'Quarks fi protoni għal firxa relattivament dejqa minn Quarks tal-impulsi tal-partiċelli "materna". U fuq il-bażi ta 'din id-data, wieħed imbiegħed sar u ħalli l-pjuttost kredibbli, iżda xorta mhux ikkonfermati minn prattikament previżjoni: fil-firxiet oħra, il-polz proton, asimmetrija, li jintlibsu minn Quarks, se jisparixxu.
Dikjarazzjoni kuraġġuża ħafna ħawwad il-komunità xjentifika, imma ħares b'mod raġonevoli. Allura numru ta 'mudelli maħduma qabel kellhom tarmi u jagħmlu l-ħolqien ta' oħrajn ġodda. Fortunatament, l-essenza tal-metodu xjentifiku ta 'għarfien huwa fil-verifika kostanti tar-riżultati. Għalhekk, pjuttost reċentement, esperiment ġdid dwar il-kapaċitajiet huwa l-istess Fermilab. U huwa kkoreġut serjament il-kollegi rċevew aktar minn 20 sena ilu.
Ir-riżultati ta 'din l-esperjenza huma l-pubblikazzjoni fil-ġurnal rivedut mill-pari Natura, li pprepara tim internazzjonali kbir ta' fiżiċi. Attendew speċjalisti mill-istituti teknoloġiċi teknoloġiċi Amerikani, Tajwaniżi, Iżraeljani u Ġappuniżi, kif ukoll l-akbar laboratorji fiżiċi ta 'l-Istati Uniti u l-Ġappun. Il-firxa tad-data prinċipali nġabar fl-aċċeleratur Fermilab fl-ESPERIMENT E-906 / SEALQUESS.
Meta żewġ protoni jikkonfliġġu b'enerġiji għoljin biżżejjed, Quarks fihom jinteraġixxu ma 'xulxin. Jew pjuttost, il-Quark ta 'Proton wieħed anniti ma' anti-kosta ta 'ieħor jew viċi versa. Fi kliem sempliċi, "sopop" huma mħallta. Il-prodott ta 'tali annihilation se jkun virtwali (jiġifieri, ma jistax jiġi skopert direttament) Photon jew Z-Boson, li kważi immedjatament jidħol fi ftit muons oppositely ċċarġjati. Huwa billi taqbad dawn il-partiċelli b'dawn l-intraċċar, ix-xjentisti jiġġudikaw il-karatteristiċi ta 'l-interazzjoni ta' Quarks.
Għall-esperiment, mazz ta 'protoni b'enerġija ta' 120 gigalectronvolt (mhux rekord, imma ħafna), immirati lejn il-mira ta 'l-idroġenu likwidu u d-dewterju (li jikkonsistu prinċipalment minn protoni). Biex tiffissa biss muons u ffiltra kwalunkwe prodotti oħra li jaħbtu l-partiċelli, bejn il-mira u l-intraċċar imqiegħda ħajt tal-ħadid ta 'ħames metri. Ir-riżultati kienu impressjonanti: l-assimetrija deskritta kemmxejn ta 'hawn fuq kienet ippreservata għal Quarks, li twettaq 10% iktar polz tal-partiċella sottobikolata kollha.
Ovvjament, din mhix rivoluzzjoni qawwija fil-fiżika, iżda konferma sperimentali serja ta 'numru ta' teoriji u applikazzjoni għall-aġġustament ta 'oħrajn. Mod wieħed jew ieħor, ix-xjentisti saħansitra espandew aktar il-fehim tal-istruttura tal-proton. U dan se jġib ukoll il-frott tiegħu f'diversi oqsma tax-xjenza u t-teknoloġija: mill-kożmoloġija bl-astronomija u l-fiżika għall-kimika, il-mediċina u l-materjali tax-xjenza.
Sors: Xjenza Naked