Непостижимые субатомные частицы назвали кварк – которые составляют весь вопрос—, известны от богатых энергией столкновений, разбивающих большие частицы как протоны или нейтроны. Но никогда не было ясно, как целое ядро затронуто кварком, составляющим его протоны и нейтроны.
Теперь эксперимент впервые обнаружил результат кварка в ядерной реакции. Новая работа должна помочь физикам лучше понять ядро.Физики долго исследовали ядро, не будучи должен рассмотреть кварк, немного как изучение врачей, как орган работает путем исследования его органов, но не их составляющих камер. Все же клетки в конечном счете определяют, как мы живем и дышим, и ядерные физики принимают сопоставимую важность для кварка в ядре.
В конце концов, кварк взаимодействует друг с другом через сильную ядерную силу – как делают нейтроны и протоны.Охотясь для результата кварка, физики, использующие электронный акселератор в Jefferson Lab в Ньюпорт-Ньюсе, Вирджиния, направили энергичные фотоны на цель, составленную из простых ядер, названных дейтеронами, каждый включающий один протон плюс один нейтрон. «Фотон входит и бьет дейтерон, нейтрон и протон взаимодействуют друг с другом, и мы в состоянии обнаружить коммуникабельный протон», говорит Элейн Шулте Argonne National Lab, ведущий автор на документе группы в выпуске 3 сентября Physical Review Letters.
Кардинально, приточный фотон разбивает дейтерон, не разбивая его составные части. Выход протона из столкновения определяется частично тем, как это было связано с его нейтроном партнера, включая любые связи между их составляющим кварком.
Группа посчитала коммуникабельные протоны при изменении и угла обнаружения и энергии фотона, и они нашли признаки кварка.«Это представляет первое», говорит Джеральд Миллер, физик в университете Вашингтона, Сиэтла.
Новые наблюдения показывают процесс, начинающийся и заканчивающийся протонами и нейтронами, но который может только продолжиться через кварк, он объясняет, хотя существует много деталей все еще для прорабатывания.Что дальше? «Теоретики, до некоторой степени, возьмут его отсюда», говорит Шулте.