Научниците со неверојатно откритие: Еден протон содржи сила еднаква на силата на 10 компресирани СЛОНОВИ

Протоните се клучните градбени блокови на целата материја, а нивната внатрешна структура, составена од кваркови, сè уште покренува многу прашања. Традиционалните методи на истражување не можат да ја измерат силата што ги држи кварковите заедно. Резултатите од студијата беа објавени во списанието Physical Review Letters.

Разбирањето на интеракциите во протоните има важни импликации за нуклеарната физика и теоретските модели, што може да ја подобри точноста на експериментите со висока енергија. Во врска со ова, меѓународен тим на истражувачи спроведе студија, чија цел беше да се создаде мапа на силите што дејствуваат внатре во протонот.

„Ние ги направивме невидливите сили во протонот видливи за прв пат, премостувајќи го јазот помеѓу теоријата и експериментот“, рече еден од авторите на студијата, вонреден професор Ричард Јанг од Универзитетот во Аделаида.

За да ги идентификуваат овие сили, истражувачите користеа метод познат како решеткаста квантна хромодинамика (Lattice QCD). Овој пристап користи моќни суперкомпјутери за симулирање на интеракциите на кварковите и глуоните. Наместо директно да ги набљудуваат честичките, што е тешка задача, научниците создадоа виртуелна решетка, разбивајќи го просторот и времето на мали дискретни точки. Ова овозможува да се користат сложени равенки за моделирање на интеракциите во протонот.

Добиените резултати покажаа дека силите што дејствуваат во протонот можат да достигнат половина милион њутни. Тоа е еквивалентно на тежината на околу 10 слонови компресирани во волумен многу помал од атомското јадро, вели водечкиот истражувач Џошуа Крафорд, докторант на Универзитетот во Аделаида.

Разбирањето на внатрешната динамика на протоните е важен чекор во проучувањето на нуклеарната и физиката на честичките. Ова истражување би можело да го отвори патот за идни откритија кои би можеле да доведат до развој на поефикасни нуклеарни реактори, нови материјали и третмани за рак.

На пример, протонската терапија е третман за рак кој користи високоенергетски протони за напад на тумори. Подоброто разбирање на однесувањето на протонот може да ја подобри точноста на таквите третмани.

„Исто како и раните откритија за светлината што доведоа до создавање на модерни ласери, проширувањето на нашето разбирање за структурата на протонот може да отвори нови перспективи во науката и медицината“, додаде Јанг.