sigrieti tal-protoni. L-età u d-daqs għadhom mhux magħrufa

Huwa magħruf sew li hemm tliet quarks fi proton. Fil-fatt, l-istruttura tagħha hija aktar ikkumplikata (1), u ż-żieda ta 'gluons li jgħaqqdu l-quarks flimkien mhix it-tmiem tal-kwistjoni. Il-proton huwa meqjus bħala baħar veru ta 'quarks u antiquarks li ġejjin u sejrin, li hija stramba għal partiċella ta' materja daqshekk stabbli.

Sa ftit ilu, anke d-daqs eżatt tal-proton ma kienx magħruf. Għal żmien twil, il-fiżiċi kellhom valur ta '0,877. femtometru (fm, fejn il-femtometer huwa ugwali għal 100 quintililjun metru). Fl-2010, tim internazzjonali wettaq esperiment ġdid fl-Istitut Paul Scherrer fl-Isvizzera u ħareġ b'valur kemmxejn aktar baxx ta '0,84 fm. Fl-2017, il-fiżiċi Ġermaniżi, ibbażati fuq il-kejl tagħhom, ikkalkulaw raġġ tal-protoni ta '0,83 fm u, kif mistenni bl-eżattezza tal-iżball tal-kejl, ikun jikkorrispondi għall-valur ta' 0,84 fm ikkalkulat fl-2010 ibbażat fuq ir-radjazzjoni eżotika "idroġenu muonika" ."

Sentejn wara, grupp ieħor ta’ xjenzati li jaħdmu fl-Istati Uniti, l-Ukrajna, ir-Russja u l-Armenja, li ffurmaw it-tim tal-PRad fil-Laboratorju Jefferson f’Virginia, ikkontrollaw il-kejl ma’ esperiment ġdid dwar it-tifrix tal-protoni fuq l-elettroni. Ix-xjentisti kisbu r-riżultat - 0,831 femtometers. L-awturi tad-dokument Nature dwar dan ma jemmnux li l-problema hija solvuta kompletament. Dan huwa l-għarfien tagħna tal-partiċella, li hija l-"bażi" tal-materja.

Aħna ngħidu ċar li proton - partiċella subatomika stabbli mill-grupp ta' baryons b'ċarġ ta' +1 u massa ta' mistrieħ ta' madwar unità 1. Protoni u newtroni huma nukleoni, elementi ta 'nuklei atomiċi. In-numru ta 'protoni fin-nukleu ta' atomu partikolari huwa ugwali għan-numru atomiku tiegħu, li huwa l-bażi għall-ordni tal-elementi fit-tabella perjodika. Huma l-komponent ewlieni tar-raġġi kożmiċi primarji. Skont il-Mudell Standard, il-proton huwa partiċella kumplessa kklassifikata bħala hadrons, jew aktar preċiżament, baryons. huwa magħmul minn tliet quarks – żewġ quarks ‘u’ u ‘d’ ‘l isfel marbutin bil-forza qawwija trażmessa mill-gluoni.

Skont l-aħħar riżultati sperimentali, jekk proton jitmermer, allura l-ħajja medja ta 'din il-partiċella taqbeż 2,1 · 1029 sena. Skont il-Mudell Standard, il-proton, bħala l-eħfef baryon, ma jistax jitmermer spontanjament. It-teoriji grandunifikati mhux ittestjati normalment ibassru t-tħassir tal-proton b'ħajja ta' mill-inqas 1 x 1036 sena. Il-proton jista 'jiġi kkonvertit, pereżempju, fil-proċess tal-qbid tal-elettroni. Dan il-proċess ma jseħħx spontanjament, iżda biss bħala riżultat ta jipprovdu enerġija żejda. Dan il-proċess huwa riversibbli. Per eżempju, meta firda newtroni beta jinbidel fi proton. In-newtroni ħielsa jitmermru spontanjament (tul il-ħajja madwar 15-il minuta), li jiffurmaw proton.

Riċentement, esperimenti wrew li l-protoni u l-ġirien tagħhom huma ġewwa n-nukleu ta 'atomu. newtroni jidhru ferm akbar milli suppost. Il-fiżiċi ħarġu b'żewġ teoriji li qed jikkompetu biex jippruvaw jispjegaw dan il-fenomenu, u l-proponenti ta 'kull wieħed jemmnu li l-ieħor huwa żbaljat. Għal xi raġuni, protoni u newtroni ġewwa nuklei tqal iġibu ruħhom bħallikieku kienu ħafna akbar minn meta kienu barra n-nukleu. Ix-xjentisti jsejħulu l-effett EMC mill-Kollaborazzjoni Ewropea tal-Muon, il-grupp li aċċidentalment skoprah. Dan huwa ksur ta 'dawk eżistenti.

Ir-riċerkaturi jissuġġerixxu li l-quarks li jiffurmaw nukleoni jinteraġixxu ma 'quarks oħra ta' protoni u newtroni oħra, u jeqirdu l-ħitan li jifred il-partiċelli. Quarks li jiffurmaw wieħed proton i quarks li jiffurmaw proton ieħor, jibdew jokkupaw l-istess post. Dan jikkawża li protoni (jew newtroni) jiġġebbed u ċċajpar. Huma jikbru b'mod qawwi ħafna, għalkemm f'perjodu qasir ħafna ta 'żmien. Madankollu, mhux il-fiżiċi kollha jaqblu ma 'din id-deskrizzjoni tal-fenomenu. Għalhekk jidher li l-ħajja soċjali ta 'proton f'nukleu atomiku mhix inqas misterjuża mill-età u d-daqs tagħha.