News image News image News image News image News image News image News image News image


Кварки влияют друг на друга
Нанотехнологии в технике - Технологии

кварки влияют друг на друга

У физиков нет сомнений, что отдельные нуклоны (протоны и нейтроны) в ядрах атомов испытывают влияние друг друга. Но чем обусловлено это влияние? С 1983 года господствовала теория, гласившая, что значительную роль играют масса или плотность ядра, однако, последние эксперименты показали: существенное влияние оказывают лишь ближайшие «соседи».

Ядро – это центральная часть атома, концентрирующая в себе почти всю его массу. Как известно, атомные ядра состоят из протонов и нейтронов, связанных между собой так называемым сильным взаимодействием. Отдельные нуклоны так же не являются элементарными неделимыми частицами. Внутренняя структура протонов и нейтронов еще не до конца изучена, однако, известно, что нуклоны состоят из фундаментальных частиц кварков. Каждый нуклон включает в себя три высокоэнергетических кварка, которые могут перемещаться в ограниченном пространстве и имеют определенный импульс (он может иметь значения из достаточно широкого диапазона).

Изначально предполагалось, что распределение импульса отдельных кварков не испытывает влияния прочих частиц, составляющих атомное ядро, т.к. сила взаимодействия между отдельными кварками много больше силы взаимодействия между относительно далеко расположенными нуклонами. Однако, в 1983 году группой European Muon Collaboration (EMC) в исследовательском центре CERN близ Женевы (Швейцария) было доказано, что вероятность обнаружить высокий импульс у кварков, находящихся в ядрах, на 20% ниже, чем у свободных кварков. Одно из возможных объяснений этого странного факта в том, что протоны и нейтроны в ядре несколько увеличиваются в размерах за счет того, что их кварки притягиваются к кваркам соседних нуклонов. А в квантовой механике более крупные размеры частиц неразрывно связаны с меньшими скоростями и импульсами.

В ходе последующих экспериментов оказалось, что так называемый «эффект EMC» (именно так было названо явление в честь группы, впервые выявившей зависимость) становится более явным, если речь идет о тяжелых ядрах. Такое странное поведение породило множество теорий, объясняющих эффект. Часть теорий предполагала увеличение эффекта при повышении массы ядра; другая – при увеличении его плотности. Однако, экспериментальные данные были не столь точны, чтобы исключить какую-то из этих моделей.

Последние эксперименты, результаты которых опубликованы в Physical Review Letters, показали, что эффект вовсе не зависит от массы или плотности целого ядра. Столь неожиданный для теоретиков вывод позволили сделать опыты специалистов из Argonne National Laboratory (Иллинойс, США) и Jefferson Lab (JLab, Виргиния, США), нашедших способ достаточно точно измерить эффект EMC для маленьких ядер. В своих экспериментах они использовали ядра гелия-3, гелия-4, бериллия-9 и углерода-12. Измерения показали, что эффект наиболее слабо выражен для гелия-3 и практически не отличается для остальных ядер, не смотря на существенные различия в массе и плотности.

Таким образом, полученный результат автоматически исключает из факторов влияния полную массу и плотность ядра. Вместо этого команда предположила, что значение имеют ближайшие «соседи» нуклона в ядре.

Научный мир пока осторожен в высказываниях относительно полученного результата. Определенно известно одно: для эффекта EMC придется придумывать новые объяснения.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Применение нанотехнологий

Что дадут нам нанотрубки

News image

Не исключено, что на основе углеродных нанотранзисторов будут работать процессоры, которые придут на смену кремниевым. В ...

Улучшение топлив при помощи наночастиц

News image

В поисках повышения энергетических параметров жидких топлив, ученые обнаружили, что добавление наночастиц алюминия или окиси ал...

В России появится принципиально новая на

News image

В России появится принципиально новая наука на основе нанотехнологий, биотехнологий, информационных технологий, специально ориентированных на ра...

Физики создали новую форму углерода

News image

В графите каждый слой повернут относительно нижележащего на 60 градусов (на иллюстрации). В МЭГ этот угол равен 30...

Устройство, работающее от солнечной энер

News image

Устройство из нанотрубок, питаемое только лишь энергией естественного солнечного света, способно превращать смесь углекислого газа и ...

Самовоспроизводящиеся материалы

News image

В природе организмы способны к воспроизводству, но человеку пока не удавалось создать искусственный материал, который мо...

Ученые получили спектр экзопланеты

News image

Спектр экзопланеты, наложенный на снимок звезды HR 8799 и самой планеты (верхний кру...

Прорыв в солнечной энергетике? Во всяком

News image

Коммерчески успешные технологии в любой области могут возникнуть различными путями. Иногда они появляются на базе пр...

Новости нанотехнологий

Кремниевые нанотрубки выращивают без применения золота

Кремниевые нанопроволоки помогут уменьшить размеры микрочипов. Ученые из Института Физики микроструктур Макса Планка в Галле впервые разработали нанопроволоки на кре...

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из графена желаемой формы оказалась подвластна капелькам воды – о пластичности графеновых наноструктур сообщают химики из...

Влияние полярности электрического поля на рост вертикал

Одно из наиболее перспективных направлений использования углеродных нанотрубок (УНТ) связано с разработкой холодных полевых эмиттеров на их основе. Уникальные особенности та...

Наноальтернатива таблеткам

  Одним из первых медицинских применений нанотехнологии стало разработанное учеными из США быстродействующее лекарство от импотенции, которое сможет соперничать таблетками Частицы препарата ...

Композиты медицинские «MBM — ЛН»

Справка о применении в клинической практике композитного материала «MBM — ЛН» Композитный материал «MBM — ЛН» представляет собой ткань черного цвета. Развитая по...

More in: Технологии, Наноматериалы, Наномедицина, НаноТехника , Новости

Популярные заметки:

Космический лифт и нанотехнологии

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к поверхности Земли, а другой находится на...

Нанотрубки научились получать в промышленных масштабах

Углеродные нанотрубки, основу для сверхпрочных материалов, можно будет получать в промышленных масштабах: благодаря изобретению американских химиков их стоимость заметно снизится. Нанотрубка – ...

Новый метод создания электродов для измерения свойств н

Ученые, изучающие физические явления на наноуровне, хорошо знают, что «припаять» контакты к единичной органической молекуле зачастую намного сложнее, чем синтезировать са...

Kyosemi использует в солнечных ячейках фотодиоды шарооб

На 2-ой Международной выставке по генерации электроэнергии с помощью фотовольтаических приборов (Second International Photovoltaic Power Generation Expo), проходившей 27 – 29...

Обои смогут защитить здание от повреждений

Berry Plastics в сотрудничестве с Army Corp of Engineers разработала новые обои, которые способны защитить здания от повреждений. Обои под на...

Your are currently browsing this site with Internet Explorer 6 (IE6).

Your current web browser must be updated to version 7 of Internet Explorer (IE7) to take advantage of all of template's capabilities.

Why should I upgrade to Internet Explorer 7? Microsoft has redesigned Internet Explorer from the ground up, with better security, new capabilities, and a whole new interface. Many changes resulted from the feedback of millions of users who tested prerelease versions of the new browser. The most compelling reason to upgrade is the improved security. The Internet of today is not the Internet of five years ago. There are dangers that simply didn't exist back in 2001, when Internet Explorer 6 was released to the world. Internet Explorer 7 makes surfing the web fundamentally safer by offering greater protection against viruses, spyware, and other online risks.

Get free downloads for Internet Explorer 7, including recommended updates as they become available. To download Internet Explorer 7 in the language of your choice, please visit the Internet Explorer 7 worldwide page.