物理學家解開質(zhì)子內(nèi)部結構 由物理網(wǎng)資料整理

一個國際原子物理學家研究小組近日宣布，一種特殊的夸克粒子確實構成了質(zhì)子的內(nèi)部結構。

夸克是組成原子的更為微小的顆粒。到目前為止，科學家們對于夸克是怎樣構成質(zhì)子和中子還不是十分清楚。他們此次的研究實驗或許能找到一些答案。

此項實驗代號G-Zero，它是主要利用粒子加速器來研究質(zhì)子的組成方式，具體來講就是夸克如何構成了質(zhì)子。此項試驗由世界各國19個研究機構的108位科學家共同參與研究。美國伊利諾大學的物理學家Steve Williamson是此次實驗的協(xié)調(diào)員。

伊利諾大學物理學家兼此次研究實驗發(fā)言人Doug Beck說道，此次實驗從一個非常寬闊的視角觀察了質(zhì)子的內(nèi)部結構。他們的研究成果在肯定了前人功績的同時，展示了許多令人振奮的新發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)現(xiàn)為人們研究質(zhì)子內(nèi)部結構提供了更清晰的視角。

此次實驗的核心實驗裝置是一個直徑為14英尺的環(huán)形超導磁鐵，該裝置由包括Ron Laszewski在內(nèi)的伊利諾大學物理學家聯(lián)合制造。Laszewski目前已經(jīng)退休。這個重達100,000磅的超導磁鐵經(jīng)過三年時間建造完成。

在實驗當中，科學家將一束高能量偏振電子束射向位于超導磁鐵中心的液態(tài)氫。遍布在超導磁鐵周圍的粒子接收器記錄下所有散射粒子的數(shù)目以及位置。然后研究人員利用數(shù)學模型來得到這些粒子所經(jīng)過的路徑及其攜帶的動量。

Beck說道，質(zhì)子內(nèi)部所蘊涵的能量很大。研究人員發(fā)現(xiàn)質(zhì)子中含有一種奇怪的夸克，它有時會轉(zhuǎn)變成巨大的能量，有時又出現(xiàn)在質(zhì)子當中，他們很難找到它的蹤跡。

Beck說道，按照能量與質(zhì)量守恒定律，質(zhì)子中的能量場有時產(chǎn)生這種特殊夸克的方式證明自己的存在。這是科學家們首次發(fā)現(xiàn)質(zhì)子中含有的特殊夸克，并且這也是科學家首次測量粒子在正常情況下所帶有的能量。

這一發(fā)現(xiàn)有助于科學家更好的解釋質(zhì)子的形成過程以及微小粒子聚合在一起的原理。標準模型中粒子通常受到三個力的作用。電磁力、弱核子相互作用力和強核子相互作用力。

此次G-Zero實驗也為科學家解釋質(zhì)子和中子是如何緊密結合在一起提供了線索。盡管如此，人們研究微小粒子的道路還很漫長。

G- Zero實驗計劃由美國國家科學基金會、美國能源部、法國國家科學研究中心和加拿大自然科學和工程研究理事會聯(lián)合資助。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/357841.html

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