Фізики вперше створили повну картину ядра атома, включно з найдрібнішими частинками (фото)

Ядро атома складається з протонів і нейтронів, які існують завдяки взаємодії кварків, пов'язаних глюонами. Тепер фізикам уперше вдалося відтворити всі властивості ядра атома за допомогою протонів і нейтронів, а також кварків і глюонів. Таким чином вони створили повну картину атомного ядра. Дослідження опубліковано в журналі Physical Review Letters, пише IFLScience.

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

На початку 20 століття фізики вважали, що атоми складаються з протонів і електронів. Але потім розуміння атомів змінилося з відкриттям нейтронів у 1932 році. Незабаром після цього вчені висунули теорію, що протони і нейтрони містять дрібніші частинки, відомі як кварки і глюони, які можна побачити в експериментах з більш високими енергіями.

У 1968 році вперше були виявлені кварки, а в 1979 році — глюони. Ці крихітні елементарні частинки були виявлені в прискорювачах частинок за допомогою електронів і позитронів. Відтоді вчені з'ясували, що існує 6 різновидів кварків і 8 різновидів глюонів.

Але є невелика проблема, яка полягає в тому, що два описи ядра атома не надто добре поєднуються один з одним. Фізики отримують знання про ядра атомів в основному шляхом бомбардування їх більш дрібними частинками, такими як електрони. Під час зіткнень з електронами з низькою енергією ядро атома поводиться так, начебто воно складається з нуклонів, тобто протонів і нейтронів, але при високих енергіях можна побачити всередині ядер атомів партони, тобто кварки і глюони. Тепер же вченим вдалося об'єднати два паралельні описи ядра атома, які існували окремо один від одного.

Фізики проаналізували дані експериментів, зокрема проведених на Великому адронному колайдері. Аналіз був зосереджений на сильно взаємодіючих парах нуклонів (протон-нейтрон, протон-протон і нейтрон-нейтрон). Фізики заявили, що їм вдалося витягти інформацію про структуру більш дрібних компонентів, тобто кварків і глюонів, з експериментів із партонами, які мали недостатньо високу енергію, щоб побачити цю підструктуру.

Однією з переваг результатів дослідження є те, що він фізики отримали кращий опис даних експериментів, ніж пропонують традиційні методи для опису структури ядра атома.

Використовуючи спостереження за партонами фізикам уперше вдалося відтворити поведінку ядра атома, яку досі пояснювали лише за допомогою нуклонів. Результати дослідження дають можливість краще зрозуміти структуру ядра атомів.

Як уже писав Фокус, виявлено дивну зірку, яка змінює уявлення про створення хімічних елементів у Всесвіті. Нова зірка кидає виклик відомим моделям еволюції таких астрономічних об'єктів, а також моделям створення хімічних елементів.

Нагадуємо, що в Китаї створили новий детектор для виявлення нейтрино, так званих невловимих частинок. За допомогою цього детектора, який буде запущений наступного року, фізики сподіваються розгадати одну з найбільших загадок у фізиці елементарних частинок, як уже писав Фокус.

Також Фокус писав про те, що вже 21 жовтня можна буде спостерігати один з найяскравіших метеорних потоків у 2024 році, який створила одна з найзнаменитіших комет.