Home » Știință » Un experiment de peste 10 ani a dezvăluit cum arată la interior neutronii

Un experiment de peste 10 ani a dezvăluit cum arată la interior neutronii

Publicat: 12.12.2024

Un experiment care a durat mai mult de 10 ani a oferit prima imagine cu interiorul particulelor subatomice numite neutroni.

„Este un rezultat foarte important pentru studiul nucleonilor”, spune Silvia Niccolai, director de cercetare la Centrul Național Francez pentru Cercetare Științifică.

Ceea ce noi considerăm a fi nucleul unui atom este un stup de particule și mai mici, numite quarcuri, care se luptă cu un schimb lipicios de gluoni. Această descriere a trio-urilor de quarci le face să pară organizate. În realitate, existența lor nu este deloc organizată în mod convenabil, cu o furtună haotică de particule și antiparticule.

Pentru a înțelege distribuțiile și mișcările roiurilor de quarcuri în lanțurile lor de gluoni, fizicienii au împușcat în mod tradițional particule nucleare cu electroni și au observat cum ricoșează micile gloanțe. Pentru a descrie mai ușor rezultatele acestor experimente, teoreticienii numesc partoni unitățile de quarci și gluoni care operează în cadre cuantice distincte.

Noi perspective fascinante în mecanica cuantică

În ultimele decenii, experimentele cu acceleratoare de particule de înaltă energie care utilizează spectrometrul CEBAF Large Acceptance Spectrometer și actualizarea acestuia la TJNAF au descifrat puzzle-ul partonilor protonului, rezolvând mistere care includ o discrepanță confuză între masa și dimensiunea nucleonului, scrie ScienceAlert.

În 2011, a început construcția unui nou detector în colaborare cu CNRS, care a fost instalat în cele din urmă în 2017, înainte de a fi testat în cadrul unor runde experimentale inițiale în 2019 și 2020.

Departe de a fi fără probleme, designul experimentului a permis protonului ocazional să se strecoare și să contamineze rezultatele. Numai după o curățare din partea unui filtru de învățare automată proiectat special, cifrele au putut fi aplicate în cele din urmă la modelele teoretice privind activitatea neutronilor.

Primul studiu care utilizează datele a adus constrângeri extrem de necesare asupra uneia dintre cele mai puțin înțelese distribuții ale partonilor în neutroni, cunoscută sub numele de distribuție generalizată a partonilor (GPD) E.

Un experiment care a durat mai mult de 10 ani

Prin compararea rezultatelor experimentului cu datele anterioare privind protonii, cercetătorii au utilizat diferențele dintre quarcuri pentru a distinge o caracteristică matematică semnificativă a GPD E de un model similar.

Măsurătorile anterioare ale spinurilor quarcilor care alcătuiesc protonii și neutronii au constatat că aceste caracteristici nu contribuie cu mai mult de aproximativ 30% la rotația totală a nucleonului, ceea ce a condus la așa-numita criză de rotație.

De unde provine fracțiunea rămasă, de la interacțiunile cu gluonii sau de la un alt comportament mai puțin înțeles, este o întrebare pe care experimentele viitoare ar putea-o rezolva în sfârșit.

Existența unui mijloc de a compara cu exactitate motoarele gemene care ard în inimile atomilor va conduce aproape sigur la noi perspective fascinante în mecanica cuantică.

Această cercetare este publicată în Physical Review Letters.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Ciocnirea stelelor neutronice creează un Big Bang în miniatură

Ce se întâmplă atunci când stelele neutronice se ciocnesc?

Oamenii de știință au surprins rafalele de vânt dintr-un sistem îndepărtat de stele neutronice

Ettore Majorana, fizicianul „de geniu” care a prezis neutronii și apoi a dispărut

Mihaela Horchidan
Mihaela Horchidan
Mihaela și-a finalizat studiile la Facultatea de Jurnalism și Științele Comunicării din cadrul Universității din București, având experiență în presa online și radio. Curiozitatea, dorința de a afla cât mai multe și pasiunea pentru istorie, ştiinţă şi natură au condus-o către Descopera.ro citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Animalele ar fi evoluat cu 200 de milioane de ani mai devreme decât credeam, indică noi fosile
Animalele ar fi evoluat cu 200 de milioane de ani mai devreme decât credeam, indică noi fosile
Fisticul ar putea fi un aliat natural pentru un somn odihnitor, indică un nou studiu
Fisticul ar putea fi un aliat natural pentru un somn odihnitor, indică un nou studiu
Axa Pământului s-a deplasat de patru ori în ultimii 320 de milioane de ani, inclusiv în era dinozaurilor
Axa Pământului s-a deplasat de patru ori în ultimii 320 de milioane de ani, inclusiv în era dinozaurilor
Cât de repede îți îmbătrânește creierul? Bacteriile din intestin ar putea deține răspunsul
Cât de repede îți îmbătrânește creierul? Bacteriile din intestin ar putea deține răspunsul
Ecranele ne fură prietenii, somnul și sportul. Care este concluzia desprinsă din 121 de studii?
Ecranele ne fură prietenii, somnul și sportul. Care este concluzia desprinsă din 121 de studii?
Cum ar putea fi salvați coralii de temperaturile extreme
Cum ar putea fi salvați coralii de temperaturile extreme
Un experiment cu copaci început în urmă cu peste 3 decenii încă oferă informații utile
Un experiment cu copaci început în urmă cu peste 3 decenii încă oferă informații utile
O țară are atât de puțini copii încât își închide școlile. Se întâmplă în Europa
O țară are atât de puțini copii încât își închide școlile. Se întâmplă în Europa
Bolile care nu vor să dispară, în ciuda progreselor din medicină
Bolile care nu vor să dispară, în ciuda progreselor din medicină
Mecanismul prin care celulele ombilicale pot opri cancerul
Mecanismul prin care celulele ombilicale pot opri cancerul
La ce să fii atent ca să nu confunzi depresia cu îmbătrânirea?
La ce să fii atent ca să nu confunzi depresia cu îmbătrânirea?
Astronomii raportează primele emisii radio localizate direct pe o exoplanetă. De ce nu provin de la extratereștri
Astronomii raportează primele emisii radio localizate direct pe o exoplanetă. De ce nu provin de la extratereștri
O nouă specie de pinguin a fost descrisă după mai bine de un secol
O nouă specie de pinguin a fost descrisă după mai bine de un secol
De ce unii japonezi rămân activi chiar și după 80 sau 90 de ani
De ce unii japonezi rămân activi chiar și după 80 sau 90 de ani
Cum arată testul de 30 de secunde care poate oferi indicii despre starea de sănătate
Cum arată testul de 30 de secunde care poate oferi indicii despre starea de sănătate
Astronomii au recreat „supa” primordială a Big Bangului și au descoperit un rezultat neașteptat
Astronomii au recreat „supa” primordială a Big Bangului și au descoperit un rezultat neașteptat
Care a fost prima limbă vorbită de oameni? Ce poate afla știința și unde încep speculațiile
Care a fost prima limbă vorbită de oameni? Ce poate afla știința și unde încep speculațiile
Cercetătorii au descoperit cum pot produce hidrogen ieftin din apă
Cercetătorii au descoperit cum pot produce hidrogen ieftin din apă