Niewyobrażalnie skomplikowane wnętrze protonu.

Proton jaki jest każdy widzi.

Oczywiście parafraza słów Benedykta Chmielowskiego  jest tu jak najbardziej nie na miejscu, gdyż fizycy zajmujący się jego badaniem, od 50 lat nie mają spójnego jego obrazu.

W 1964 r. wysnuto hipotezę, że proton się musi się składać z bardziej elementarnych cząstek - kwarków, a dokładnie z 3 kwarków (dwóch górnych o cząstkowym dodatnim ładunku 2/3 i jednego dolnego o ujemnym ładunku 1/3) dających łącznie mu dodatni ładunek +1. Fakt ten został wielokrotnie potwierdzony empirycznie, a twórcami tego modelu byli fizycy Murray Gell-Mann i Georga Zweig.

Problemy z protonem w modelu kwarkowym Gell-Manna i Zweiga zaczęły się już w momencie obliczania jego masy. Kwarki bowiem odpowiadają zaledwie za 1% masy protonu. Model ich nie był w stanie przewidzieć właściwej masy protonu oraz spinu. Dopiero kolejna, dużo bardziej złożona teoria oddziaływań silnych tzw. chromodynamika kwantowa pozwoliła odpowiedzieć na pytanie o brakującą część masy protonu. W jej myśl pozostała część masy protonu wynika z energii wiązania gluonów (bozonów pośredniczących w oddziaływaniach silnych), na którą składa się energia kinetyczna kwarków oraz energia pól gluonowych wiążących kwarki ze sobą.

Obecnie fizycy zajmujący się badaniem protonu próbują wyjaśnić mechanizm jego "wyglądu", który w zależności od sposobu przeprowadzenia eksperymentu wydaje się nieco inny, od obrazu złożonego z trzech kwarków, przez kipiące morze kwarków i antykwarków po chmurę gluonów.

Najnowsza analiza zespołu kierowanego przez Juana Rojo skupiająca się na 5000 "obrazach" protonu zrobionych na przestrzeni ostatnich 50 lat, wykazała przy pomocy algorytmów uczenia maszynowego, że podczas "słabszych" kolizji, ledwo zdolnych rozbić proton, znaczna część pędu uwięziona jest w 3 podstawowych kwarkach. Jednakże, analiza pokazała też, że niewielka część pędu może pochodzić od kwarka i antykwarka powabnego, co sugeruje, że proton może stanowić "molekułę" składającą się nawet z 5 kwarków. Oczywiście, "obraz morza kwarków" pozwala na istnienie wewnątrz protonu chwilowej struktury zawierającej kwarki powabne jeśli tylko gluony zawierają wystarczająco dużo energii. Aczkolwiek, zespół Rojo doszedł do wniosku, że wkład kwarka i antykwarka powabnego w strukturę protony może być bardziej trwały niż się wydaje. Niemniej, trzeba czekać na kolejne eksperymenty, żeby to ewentualnie stwierdzić.

#fizycznenowinkifakera -> nowinki fizyczne i nie tylko - do obserwowania lub czarnolistowania.

Chcesz zerknąć do archiwalnych tłumaczeń bądź nowinek fizycznych? Wejdź na: https://www.fizyczne-nowinki-fakera.pl/