Новий метод зіткнення частинок: фізики побачили тонкощі структури ядра атома (відео)

Фізики з Брукхейвенської національної лабораторії (США) за допомогою прискорювача частинок RHIC продемонстрували новий спосіб використання зіткнень високоенергетичних частинок. Вчені стверджують, що новий метод дає змогу визначати загальну форму ядра атома: чи воно витягнуте, як м'яч для американського футболу, чи сплющене, як мандарин. Також цей метод дає змогу виявити тонкі відмінності між трьома основними осями ядра, які характеризують форму між "м'ячем" і "мандарином". Дослідження опубліковано в журналі Nature, пише Interesting Engineering.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Фізики стверджують, що новий метод доповнює інші методи визначення структури ядра атома за допомогою зіткнення низькоенергетичних частинок. Цей метод покращує розуміння ядер атомів, що становлять майже всю видиму матерію.

За словами вчених, розшифровка форм атомних ядер має відношення до широкого кола питань фізики, включно з тим, які атоми з найбільшою ймовірністю розщеплюються під час ядерного поділу, як утворюються важкі хімічні елементи під час зіткнень нейтронних зірок і які ядра атомів можуть вказати шлях до відкриття екзотичних розпадів частинок. Нове розуміння форм ядра атома допоможе фізикам краще зрозуміти початкові умови, які існували відразу після створення Всесвіту.

Оскільки 99,9% видимої матерії, з якої складаються люди, всі зірки і планети, створені з ядер атомів, розуміння цих ядерних будівельних блоків лежить в основі розуміння всього Всесвіту, кажуть фізики.

За словами вчених, новий метод можна використовувати для визначення інших форм атомних ядер, особливо тих, де зіткнення низькоенергетичних частинок не показало повної картини. Наприклад, цей метод можна застосувати до вивчення так званих ізобарних ядер. Це ядра з однаковим загальним числом протонів і нейтронів, але з різними пропорціями кожного типу частинок, кажуть фізики.

Такі пари виникають, коли два нейтрони в "батьківському" ядрі з великим числом нейтронів перетворюються на протони за допомогою слабкої взаємодії, щоб створити "дочірнє" ядро з меншим числом нейтронів. Цей процес називається подвійний бета-розпад, кажуть учені.

Розуміння відмінностей у формі батьківських і дочірніх ядер може допомогти зменшити невизначеності моделей в експериментах із пошуку невидимого типу розпаду, відомого як безнейтринний подвійний бета-розпад, кажуть автори дослідження.

Як уже писав Фокус, на Марсі було своє Середземне море. Вчені на Червоній планеті виявили земний процес. Вчені вважають, що похолодання на Марсі не завадило існуванню рідкої води на поверхні планети і це призвело до створення величезного моря.

Також Фокус писав про те, що фізикам вдалося вперше безпосередньо побачити, який вигляд має Вінгнерівський молекулярний кристал — незвичайна квантова форма матерії. Вона є новою формою такого стану матерії, як Вігнерівський кристал, що складається з електронів.