Все, що менше протона - scisne

Піти в глиб протона і не заблукати в глюонів поле - ось мрія нинішнього покоління фізиків!


Все, що менше протона - scisne

Припущення про існування кварків - будівельної основи елементарних частинок - були висловлені ще в 1964 році американським фізиком Маррі Гелл-Маном. Теорія народилася в процесі вивчення взаємодії між елементарними частинками всередині ядра атома. Протони і нейтрони поводилися дивно, і, здавалося, зовсім не за звичними для квантової механіки законам. Недарма і сам термін «кварк» був запозичений Гелл-Маном з роману Джеймса Джойса «Поминки по Фінегану», де цим словом позначалося щось таємниче і невизначене.

Сьогодні налічується близько двох десятків різновидів кварків, всі вони мають дробовий електричний заряд (кварки: +2/3, -1/3, антикварки: -2/3, +1/3) і розташовуються усередині елементарних частинок тріадами. Вивчення цих фундаментальних цеглинок матерії проводиться в основному на протонах. І порівняння з «цеглинками» тут зовсім не випадково - кварки, так само як і глиняні блоки в наших будинках, з'єднуються між собою особливим «цементним розчином» - глюонів полем (від англ. Glue - клей). І, як показують дослідження, ця єднальна матерія набагато важливіше для фізики, ніж самі кварки: за деякими оцінками, глюонної поле містить 98% всієї маси протона (sic!).

Протон, як елементарна частинка, утворюється трьома кварками. Взаємодіючи між собою, кварки породжують абсолютно нове фізичне поле - глюонної хмара. Про його існування говорив все той же Гелл-Ман ще в 1973 році. Парадокс в тому, що глюонної хмара не є ні матерією в звичному нам розумінні слова, ні хвильовим полем і при цьому живе власним життям, окремої від кварків.

Його енергія коливається від 938 МеВ (мегаелектровольт) до 1520 МеВ, і, найголовніше, ця енергія береться як би з нічого. Це дає можливість припустити, що глюонної поле - одне з джерел маси у Всесвіті, поряд з хіггсовим полем, нейтрино, суперчастіцамі і темною матерією.

Виходить, що глюонної поле, породжуючи масу, відповідає і за тяжіння кварків один до одного - експериментально «відірвати» їх один від одного ще жодного разу не вдалося. Фактично глюонної поле є тією загадковою силою, яка не дає всесвіту елементарних частинок перетворитися в хаос.

Унікальний фізичний прилад LHC ((Large Hadrons Collider - Великий адронний коллайдер), як сподіваються вчені (деякі в цьому навіть абсолютно впевнені!), І дозволить вивчити найтонші механізми функціонування простору-часу. Усередині установки будуть відтворені процеси, результати яких, на думку фахівців «Центру високотемпературної техніки», що беруть участь у створенні ключових вузлів LHC - торцевих адронних калориметр, можуть привести до відкриттів настільки колосальним, що «визначать генеральну розвиток науки і технології в XXI століття е ». Навряд чи це перебільшення.

Все, що менше протона - scisne

Фізики переоцінили в'язкість кварк-глюонної плазми. В рамках нової роботи вчені розглядали анізотропну кварк-глюонну плазму, тобто плазму, властивості якої не однакові за всіма просторовим напрямках. За словами вчених, саме такого роду плазма утворюється в прискорювачах, оскільки при зіткненні частинки летять і стикаються вздовж однієї лінії, тому ні про яку симетрії мови не йде.

Як наслідок, фізикам вдалося отримати меншу оцінку на в'язкість плазми, ніж була відома раніше. У повідомленні вчені говорять, що зробили "ідеальну рідину" (маючи на увазі плазму) ще "більш ідеальною". Дослідники відзначають, що передбачені вченими властивості плазми можна буде перевірити на практиці у Великому адронному колайдері. У цьому прискорювачі відбувається зіткнення пучків протонів, які і призводять до утворення кварк-глюонної плазми.

Зрозуміло, порахувати безпосередньо в'язкість такої плазми неможливо, тому вчені використовують різні теоретичні моделі. Примітно, що навіть вони дають нульове значення цього фізичного параметра (для порівняння, ідеальна рідина в гідродинаміці - рідина з нульовою в'язкістю), яке, втім, багато менше в'язкості "звичайних" рідин, як, наприклад, сверхтекучего гелію.

Тільки зареєстровані користувачі можуть створювати повідомлення.
Вхід. Реєстрація.

Схожі статті