I midten av det 20. århundre begynte forskerne å forstå at elementære partikler - proton og nøytron ikke er så enkle. De består ikke bare av mer miniatyr "murstein", men konstante komplekse interaksjoner av grunnleggende partikler forekommer fortsatt i dem. Således, ifølge resultatene av studier av protonstrukturen på 1960-tallet, viste det seg at den består av tre komponenter, som senere kalles kvarker.
Den opprinnelige modellen betydde at i protonet - tre quarts: to øvre og en lavere. Relative høydepityrer brukes av metaforisk fysikere, hjelper de bare å gjøre vilkårene enklere og litt klarere. Denne forenklede modellen (det er så nå kalt "Naive") med tre kvarker i proton bidro til å forklare mange effekter observert under eksperimenter. Men ikke alt.
Senere var det mulig å fastslå at tilstedeværelsen av bare tre kvarker ikke beskrev protonstrukturen. Hvis kort, viste en rekke eksperimenter i dypt inelastiske kollisjoner av disse partiklene at alt er mer komplisert. I protonen er det tre "hoved" Quark (to topp og en lavere), så vel som mange par Quark Antiquarian, som stadig oppstår og annihile. Det er faktisk et positivt nukleon "suppe" fra underracticly interagerer grunnleggende partikler.
Men i dette tilfellet oppstod problemet: Hvorfor i hvert eneste øyeblikk tre kvarker i protonen er det ikke noe par i form av antiquark? Dette motsetter mange teoretiske beregninger og ser ekstremt unaturlig når det gjelder fysikk. Faktisk er ovennevnte spørsmål essensen av den grunnleggende asymmetrien av protonen.
Og selv uten hans tillatelse var det fortsatt nødvendig å klargjøre strukturen til et positivt nukleon, som var engasjert i slutten av 1990-tallet av Nosea-samarbeidet (E866) på grunnlag av National Acceleration Laboratory of Enrico Fermi (Fermilab) i United Stater. Fysikk står overfor overklokket protoner overklokket til høye energier og registrerte spor av slike hendelser. Da var det mulig å bekrefte asymmetrien av fordelingen av kvarker i protoner for et relativt smalt område ved kvarker av pulser av "mors" partikkel. Og på grunnlag av disse dataene ble det gjort en fjern en og la den heller troverdige, men likevel ikke bekreftet av praktisk talt en prognose: I andre områder vil protonpulsen, asymmetrien, som bæres av kvarker, forsvinne.
En dristig uttalelse ristet det vitenskapelige samfunnet, men så ganske rimelig ut. Så en rekke tidligere arbeidte modeller måtte kaste og gjøre etableringen av nye. Heldigvis er essensen av den vitenskapelige kunnskapsmetoden i konstant verifisering av resultatene. Derfor, ganske nylig, er et nytt eksperiment på kapasiteten alle de samme Fermilab. Og han korrigert seriøst at kollegaene mottok for mer enn 20 år siden.
Resultatene av denne erfaringen er publikasjonen i Peer-reviewed Journal Nature, som et stort internasjonalt team av fysikere har utarbeidet. Det ble deltatt av spesialister fra de ledende amerikanske, taiwanske, israelske og japanske teknologiske forskningsinstitusjoner, samt de største fysiske laboratoriene i USA og Japan. Hoveddataarrangementet ble samlet på Fermilab-akseleratoren i E-906 / Seaquest-eksperimentet.
Når to protoner kolliderer med tilstrekkelig høye energier, samhandler kvarker i dem med hverandre. Eller heller, kvarken til en proton annihilater med en anti-kyst av en annen eller omvendt. Enkelt sagt, "Supper" er blandet. Produktet av slik tilintetgjørelse vil være virtuell (det vil si det ikke kan oppdages direkte) Photon eller Z-Boson, som nesten vil straks bryte inn i et par motsatt ladede muoner. Det er ved å fange disse partiklene med detektorer, forskere dommer egenskapene til å samhandle kvarker.
For eksperimentet, en haug med protoner med en energi på 120 gigaelektronvolt (ikke en rekord, men mye), rettet mot målet om flytende hydrogen og deuterium (de består hovedsakelig fra protoner). For å fikse bare muoner og filtrere andre partikkelkollisjonsprodukter, plassert mellom mål og detektorer en fem meter jernvegg. Resultatene var imponerende: asymmetrien beskrevet noe over ble bevart for kvarker, og utførte 10% mer puls av hele subatomisk partikkel.
Selvfølgelig er dette ikke en høy revolusjon i fysikk, men seriøs eksperimentell bekreftelse på en rekke teorier og en søknad om justering av andre. En eller annen måte utvidet forskerne enda ytterligere forståelsen av protonstrukturen. Og dette vil videre bringe sine frukter på ulike fagområder og teknologi: fra kosmologi med astronomi og fysikk til kjemi, medisin og materialvitenskap.
Kilde: Naked Science