Еще один шаг к тайнам нуклонов

Еще один шаг к тайнам нуклонов

Силы, действующие внутри атомных ядер, вызывают у физиков исключительный интерес. Новые эксперименты в области промежуточных энергий позволяют сделать еще один шаг к пониманию свойств сильного взаимодействия.

Чтобы понять природу сильного взаимодействия в деталях, исследователи проводят сложные эксперименты, например, переводят протон в «возбужденное» состояние. Такие «возбужденные протоны» называют нуклонными резонансами. Напомним, что нуклон - это общее название для частиц, из которых состоит атомное ядро, то есть для протона и нейтрона.

Изучать нуклонные резонансы можно только по реакциям их распада, то есть «отлавливая» частицы, которые при таком распаде образуются. Обычно нуклонные резонансы распадаются на нуклон и несколько положительных и отрицательных пи-мезонов. Сами резонансы возникают в результате столкновения полученных в ускорителе частиц с протонной мишенью. Основная сложностью таких исследований в том, что возникает сразу несколько резонансов, которые «мешают» друг другу.

Недавно группа физиков Научно-исследовательского института ядерной физики (НИИЯФ) МГУ, работающая в коллаборации CLAS Лаборатории Джефферсона (США), впервые получила детальную информацию о реакции рождения мезонов в результате распада нуклонных резонансов в области промежуточных энергий.

В эксперименте пучок электронов с энергиями до 6 ГэВ, сфокусированный до толщины человеческого волоса (0,1 мм), направляли на мишень из жидкого водорода.

Установка в Лаборатории Джефферсона включает ускоритель CEBAF и детектор CLAS. Ускоритель создает непрерывный пучок электронов и тормозных фотонов с рекордными для таких систем величинами энергии, тока и параметрами поляризации пучка. Непрерывный пучок электронов и фотонов делает возможным регистрировать в конечном состоянии сразу несколько частиц, вплоть до шести. Детектор CLAS способен в каждом событии определять все типы образовавшихся частиц. В среднем он обрабатывает около двух тысяч событий в секунду.

Эксперименты с нуклонными резонансами - важная часть изучения сильного взаимодействия, отвечающего за существование адронов. «Мы проводим эксперимент, чтобы понять, как устроено сильное взаимодействие при переходе от высоких энергий к низким», - рассказал один из исследователей, старший научный сотрудник НИИЯФ МГУ, кандидат физико-математических наук Евгений Исупов. Важность задачи связана с тем, что одна из основ современной теории микромира - квантовая хромодинамика, описывающая сильное взаимодействие, хорошо работает только для больших энергий. А для низких энергий ее предсказания сильно расходятся с экспериментом. Решить эту проблему пока не удалось.

Сильное взаимодействие в области промежуточных энергий - предмет особой заботы физиков. С одной стороны именно на этих энергиях в микромире происходит множество интересных явлений, а с другой - квантовая хромодинамика не слишком успешна в количественном описании этих явлений. Новые данные коллаборации CLAS по рождению мезонов в результате распада нуклонных резонансов в области промежуточных энергий позволяют сделать еще один шаг к пониманию свойств сильного взаимодействия.
Из сопутствующих задач можно отметить поиск так называемых «missing» (отсутствующих) состояний. Так называют нуклонные резонансы, существование которых предсказывается кварковой моделью, но они до сих пор не обнаружены в эксперименте.
Кроме того, предполагается, что сильное взаимодействие кварков, составляющих протон, отвечает за формирование его массы. Недавно открытый бозон Хиггса объясняет механизм возникновения массы фундаментальных частиц, в том числе кварков. Однако масса кварков, составляющих протон, в 60 раз меньше, чем масса самого протона (15 МэВ из 940 МэВ). Существует несколько гипотез механизма возникновения недостающей массы, которые ждут своего подтверждения.

Источник: nkj.ru

Комментарии пользователей:
Написал: stegko,
2013-12-02 в 16:21
+1
...не поняв сути гравитационного заряда,- не поймёте и всего остального...
ответить ›

Написал: stegko,
2013-12-12 в 18:53
+1
...см.заряд гравитона...
ответить ›


А Вы что думаете?

Вы можете оставлять комментарии анонимно, или войти на сайт через open ID и использовать любой из ваших существующих аккаунтов (Mail.ru, Вконтакте и т.д.).
Ваше имя:
Контрольное число:
Отправка..
Комментарий:
Похожие новости:
Объяснен загадочный феномен внутри атомных ядер
Международная группа физиков выяснила, почему бета-распады в атомных ядрах протекают медленнее, чем в свободных нейтронах. Над решением этой загадки ученые бились в течение 50 лет, сообщается в пресс-релизе на Phys.org.Исследователи изучили превращение изотопа олова-100 в индий-100. Эти два элемента имеют одинаковое ..
2019-03-12 422 0 Научные открытия
0
Японские физики-ядерщики нашли магическое число
Японские ученые утверждают, что нашли новое так званое «магическое число» — ключ к определению, когда ядро атома становиться стабильным. В ядерной физике магические числа — ряд натуральных чётных чисел, соответствующих количеству нуклонов в атомном ядре, при котором ..
2013-10-16 2877 3 Научные открытия
2
Ученые обнаружили необычные связанные скирмионы
Физики из США и Японии впервые наблюдали связанные состояния скирмионов, которыми можно управлять при помощи электрического поля. Свое исследование ученые опубликовали в журнале Physical Review Letters, кратко с ним можно ознакомиться сайте Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли. Ученые ..
2014-06-28 1301 0 Научные открытия
0
Ученые впервые наблюдали квантовый парадокс Чеширского кота
Физикам Франции, Австрии и США в Институте Лауэ-Ланжевена (Гренобль, Франция) удалось провести эксперимент, в результате которого они измерили магнитный момент нейтрона независимо от положения самого нейтрона. Явление, которое наблюдали ученые, называется парадоксом Чеширского кота. Результаты своих ..
2014-07-30 2178 0 Научные открытия
0
Ученые создали эффективные солнечные батареи
Ученые из Государственного университета Северной Каролины и Китайской академии наук нашли простой способ изменить молекулярную структуру полимера обычно используемую в солнечных элементах. Такое несложное изменение может повысить эффективность солнечных батарей более чем на 30 процентов. Полимер на основе ..
2014-01-06 2146 1 Научные открытия
0
Ученые получили снимок тени атома вещества
Ученые из Университета Гриффита впервые в истории смогли сфотографировать тень, которую отбрасывает всего один атом вещества.Атом столь невелик, что его тень можно зафиксировать только в одном положении. Если микроскоп отклонится от него всего на одну миллиардную долю ..
2012-07-6 1474 0 Научные открытия
0
Физики снизили скорость света
Британские физики сообщили о наблюдении фотонов, которые перемещаются в вакууме со скоростью, меньшей чем скорость света. О результатах своих экспериментов ученые сообщили в журнале Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте New Scientist. Скорость света в вакууме является фундаментальной физической ..
2015-01-24 2515 0 Научные открытия
0
Ученые выявили белок, стимулирующий иммунитет к вирусам
Группа биологов под руководством Бет Лэвин из Юго-Западного университета Техаса в Далласе (США) обнаружила один из ключевых белков, управляющих защитной реакцией клетки на попадание в нее вируса, изучая процесс проникновения вируса иммунодефицита внутрь человеческих клеток. Известно, что иммунитет всех позвоночных ..
2013-02-4 1332 0 Научные открытия
0
Падение капли заняло учебный год
Британские физики представили более наглядную и быструю версию знаменитого эксперимента с падающей каплей битума, сообщается в журнале Physics Education. Сверхвязкая жидкость капает из пяти сосудов с различным диаметром горлышка. Самый долгий эксперимент в мире проходит с 1927 года ..
2014-07-02 1559 0 Научные открытия
0
Придуман способ полного уничтожения ВИЧ
Исследователи из Монреаля выявили клетки, которые играют роль убежищ для ВИЧ во время антиретровирусной терапии. Открытие может помочь разработать новые методы лечения , направленные на устранение резервуаров с затаившимся вирусом. Результаты исследования ученых опубликованы в журнале PLOS Pathogens.Антиретровирусная ..
2016-07-15 2300 0 Научные открытия
0
Физики МГУ рассказали об измерении важных параметров сверхпроводников
Международная группа ученых при участии исследователей из МГУ провела работу, в результате которой удалось выяснить, как именно нужно измерять один из важных параметров сверхпроводников. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nanoscale Research Letters.Суть работы состоит в теоретическом исследовании ..
2016-05-08 1021 0 Научные открытия
0
Графен поможет заново определить единицу силы тока
Британские физики разработали первый одноэлектронный насос на основе квантовой точки, выполненной из графена. Установка, собранная группой ученых из Национальной физической лаборатории (NPL) и Кембриджского университета, описана в статье в Nature Nanotechnology. Обзор публикации приводит Phys.org.Одноэлектронный насос ..
2013-05-16 1237 0 Научные открытия
0
Точная оценка числа Авогадро поможет дать новое определение килограмма
Международный коллектив ученых предложил усредненное значение числа Авогадро, рассчитанное на основе их предыдущих экспериментов. Поскольку это число связано со многими важными константами физики, оно имеет большое значение для нового определения понятия килограмма, которое планируют представить в 2018 ..
2015-07-15 6209 0 Научные открытия
0
Ученые обнаружили новую систему очистки мозга
Американские ученые обнаружили новую систему, при помощи которой производится очистка тканей головного мозга от продуктов жизнедеятельности. Они назвали открытую ими систему глимфатической, сообщает Medical Xpress. Результаты работы группы неврологов, проведенной под руководством доктора медицинских наук ..
2012-08-17 1630 0 Научные открытия
0
Ученые показали танцующие атомы кремния
Физики из Национальной лаборатории Оук-Ридж запечатлели «танцующие» атомы кремния. Статью об этом ученые опубликовали в журнале «Nature» Краткое содержание статьи доступно, в пресс-релизе на сайте лаборатории. Там же размещено видео (.mov) «танца». Ученые продемонстрировали необычное поведение частиц, поместив ..
2013-04-4 1735 0 Научные открытия
0