20. yüzyılın ortalarında, bilim adamları temel parçacıkların - proton ve nötronun bu kadar basit olmadığını anlamaya başladı. Sadece daha fazla minyatür "tuğla" içermezler, ancak temel parçacıkların sürekli karmaşık etkileşimleri hala içinde gerçekleşir. Bu nedenle, 1960'larda proton yapısının çalışmalarının sonuçlarına göre, daha sonra kuarklar olarak adlandırılan üç bileşenden oluştuğu ortaya çıktı.
İlk model, protonda - üç litre: iki üst ve bir alt. Göreceli yükseklik epitektörleri, mecazi fizikçiler tarafından kullanılır, sadece şartları daha kolay ve biraz daha net hale getirmeye yardımcı olurlar. Bu basitleştirilmiş model (şu anda şimdi - "naif") protonda üç kuark ile deneyler sırasında gözlenen birçok etkiyi açıklamaya yardımcı oldu. Fakat hepsi değil.
Daha sonra, sadece üç kuarkların varlığının proton yapısını tanımlamadığını belirlemek mümkün oldu. Kısaca, bu parçacıkların derinden inelastik çarpışmalarında bir dizi deney, her şeyin daha karmaşık olduğunu göstermiştir. Protonda üç "ana" kuark (iki üst ve bir alt), yanı sıra sürekli meydana gelen ve annihile olan birçok çift kuark anticini var. Yani, aslında, pozitif bir nükleonun kısaca etkileşime giren temel parçacıklardan "çorba" dir.
Ancak bu durumda, sorun ortaya çıktı: neden her zaman bir andaki her zaman protonun içindeki üç kuark, antiquark biçiminde bir çift yok mu? Bu, birçok teorik hesaplamaya çelişir ve fizik açısından oldukça doğal görünür. Aslında, yukarıdaki soru, protonun temel asimetrisinin özüdür.
Ve onun izni olmadan bile, 19900'ların sonunda NOSEA işbirliğinin (E866), Birleşik'deki Enrico Fermi'nin (Fermilab) Ulusal Hızlandırma Laboratuvarı temelinde nosea işbirliğinin (E866) temelinde nişanlandığı pozitif bir nükleonun yapısını netleştirmek gerekiyordu. Devletler. Fizik, overclock edilmiş protonlarla karşı karşıya kalmış, yüksek enerjiler ve bu tür olayların izlerini kaydetti. Daha sonra, "maternal" partikülün darbelerinin kuarkları ile nispeten dar bir aralık için kuarkların protonlardaki dağılımının asimetrisini doğrulamak mümkündü. Ve bu verilere dayanarak, uzak bir tanesi yapıldı ve oldukça inanılabilecek, ancak pratik olarak bir tahmin tarafından onaylanmadı.
Cesur bir ifade, bilimsel topluluğunu sarstı, ama oldukça makul görünüyordu. Öyleyse, daha önce çalışan bir dizi modelin atılması ve yenilerini yaratması gerekiyordu. Neyse ki, bilimsel bilgi yönteminin özü, sonuçların sürekli doğrulanmasında. Bu nedenle, son zamanlarda, kapasitelerde yeni bir deney aynı Fermilab'dır. Ve iş arkadaşları 20 yıldan fazla bir süre önce aldıklarını ciddi şekilde düzeltti.
Bu deneyimin sonuçları, büyük bir uluslararası fizikçi ekibinin hazırladığı hakemli dergi doğasında yayınlanmaktadır. Önde gelen Amerikan, Tayvan, İsrail ve Japon Teknolojik Araştırma Enstitüleri ve Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya'nın en büyük fiziksel laboratuvarlarından uzmanlar tarafından katıldı. Ana veri dizisi, E-906 / Seaquest deneyi içerisinde FERMILAB hızlandırıcısında toplandı.
İki proton yeterince yüksek enerjilerle çarpıştığında, içinde kuarklar birbirleriyle etkileşime girer. Aksine, bir protonun kuarkı, başka bir kıyıların bir kenarı ile yok olur veya bunun tersi de geçerlidir. Basitçe söylemek gerekirse, "Çorbalar" karıştırılır. Bu tür bir yokuşun ürünü, neredeyse bir kaç karşıt masraflı müon içine hemen kırılacak olan foton veya z-Boson'dur (doğrudan algılanamaz) foton veya z-Boson olacaktır. Bu parçacıkları dedektörlerle yakalayarak, bilim adamları etkileşim kuarklarının özelliklerini değerlendirir.
Deney için, sıvı hidrojen ve deuteryum hedefini hedefleyen 120 gigaelektronvolt (bir kayıt değil, çok sayıda) olan bir sürü proton, (çoğunlukla protonlardan oluşur). Yalnızca takonları düzeltmek ve diğer partikül çarpışması ürünlerini filtrelemek için, hedef ve dedektörler arasında beş metrelik bir demir duvar yerleştirilir. Sonuçlar etkileyiciydi: bir miktar yukarıda tarif edilen asimetri, tüm subatomik parçacıkların% 10'unu daha fazla nabız taşıyan kuarklar için korunmuştur.
Tabii ki, bu fizikte yüksek sesle bir devrim değil, birkaç teorinin ciddi deneysel onayı ve başkalarının düzeltilmesi için bir başvuru. Bir yol ya da diğeri, bilim adamları proton yapısının anlaşılmasını bile daha da arttırdı. Ve bu, meyvelerini çeşitli bilim ve teknoloji alanlarına getirecektir: kozmolojiden astronomi ve fizik ile kimya, tıp ve malzeme bilimi.
Kaynak: Çıplak Bilim