In het midden van de 20e eeuw begonnen wetenschappers te begrijpen dat elementaire deeltjes - proton en neutronen niet zo eenvoudig zijn. Ze bestaan niet alleen uit meer miniatuur "bakstenen", maar constante complexe interacties van fundamentele deeltjes komen nog steeds in hen op. Dus, volgens de resultaten van studies van de protonstructuur in de jaren zestig, bleek het dat het uit drie componenten bestaat, die later Quarks noemden.
Het eerste model betekende dat in het proton - drie kwarts: twee bovenste en één lager. Relatieve hoogte-epithines worden gebruikt door metaforisch natuurkundigen, ze helpen alleen om de termen gemakkelijker en iets duidelijker te maken. Dit vereenvoudigde model (het is nu dat nu wordt genoemd - "naïef") met drie quarks in Proton hielp om veel effecten tijdens experimenten te verklaren. Maar niet alles.
Later was het mogelijk om vast te stellen dat de aanwezigheid van slechts drie quarks de proton-structuur niet heeft beschreven. Indien kort, toonde een reeks experimenten bij diep inelastische botsingen van deze deeltjes dat alles ingewikkelder is. In het proton zijn er drie "hoofd" Quark (twee bovenste en één lager), evenals vele koppels Quark Antiquarian, die voortdurend voordoet en annihile. Dat wil zeggen, in feite is een positief nucleon "soep" van onderacticly interactie van fundamentele deeltjes.
Maar in dit geval ontstond het probleem: waarom in elk moment drie quarks in het proton is er geen paar in de vorm van antiquark? Dit komt tegen tegen veel theoretische berekeningen en ziet er extreem onnatuurlijk uit in termen van fysica. Eigenlijk is de bovenstaande vraag de essentie van de fundamentele asymmetrie van het proton.
En zelfs zonder zijn toestemming was het nog steeds nodig om de structuur van een positief nucleon te verduidelijken, die zich bezighoudt met de late jaren negentig van de Nosea-samenwerking (E866) op basis van het nationale versnellingslaboratorium van Enrico Fermi (Fermilab) in de Verenigde Staten Staten. Fysica kreeg overklocked protonen overklokt naar hoge energieën en opgenomen sporen van dergelijke evenementen. Dan was het mogelijk om de asymmetrie van de verdeling van quarks in protonen te bevestigen voor een relatief smal bereik door quarks van de pulsen van het deeltje "Maternal". En op basis van deze gegevens werd een verre optreden en liet het nogal geloofwaardig, maar nog steeds niet bevestigd door praktisch een voorspelling: in andere reeksen, de protonimpuls, asymmetrie, die door Quarks heeft gedragen, zal verdwijnen.
Een gewaagde verklaring schudde behoorlijk de wetenschappelijke gemeenschap, maar leek redelijkerwijs. Dus een aantal eerder bewerkte modellen moest gooien en de creatie van nieuwe maken. Gelukkig is de essentie van de wetenschappelijke kennismethode in constante verificatie van de resultaten. Daarom is er onlangs een nieuw experiment op de capaciteiten allemaal hetzelfde Fermilab. En hij heeft de collega's serieus gecorrigeerd die meer dan 20 jaar geleden werden ontvangen.
De resultaten van deze ervaring zijn de publicatie in het peer-reviewed tijdschrift Nature, dat een groot internationaal team van natuurkundigen heeft voorbereid. Het werd bijgewoond door specialisten van de leidende Amerikaanse, Taiwanese, Israëlische en Japanse technologische onderzoeksinstituten, evenals de grootste fysieke laboratoria van de Verenigde Staten en Japan. De hoofdgegevensarray werd verzameld op de Fermilab-versneller binnen het E-906 / SEAQUEST-experiment.
Wanneer twee protonen botsen met voldoende hoge energieën, communiceren quarks in hen met elkaar. Of liever, de Quark of One Proton Annihileert met een anti-kust van een ander of omgekeerd. Simpel gezegd, "soepen" zijn gemengd. Het product van dergelijke vernietiging zal virtueel zijn (dat wil zeggen, het kan niet direct worden gedetecteerd) Photon of Z-Boson, die bijna onmiddellijk in een paar tegengesteld geladen muonen zal breken. Het is door deze deeltjes met detectoren te vangen, beoordelen wetenschappers de kenmerken van het interageren van quarks.
Voor het experiment, een bos van protonen met een energie van 120 gigaelectronvolt (niet een record, maar veel), gericht op het doelwit van vloeibare waterstof en deuterium (ze bestaan voornamelijk uit protonen). Om alleen muonen te repareren en om het filter van andere deeltjesbolen, tussen het doelwit en detectoren een ijzeren muur van vijf meter. De resultaten waren indrukwekkend: de asymmetrie die enigszins hierboven wordt beschreven, werd bewaard voor quarks, waardoor 10% meer puls van het hele subatomaire deeltje uitvoerde.
Dit is natuurlijk geen luide revolutie in de natuurkunde, maar een serieuze experimentele bevestiging van een aantal theorieën en een aanvraag voor de aanpassing van anderen. Op de een of andere manier breidden wetenschappers zelfs het begrip van de proton-structuur verder uit. En dit zal zijn vruchten verder brengen op verschillende gebieden van wetenschap en technologie: van kosmologie met astronomie en natuurkunde tot chemie, medicijnen en materialenwetenschap.
Bron: Naked Science