Когда Элис пошла Алиса в Зазеркалье, она сочла мир намного более странным, чем она собственный. Различия между нашим миром и его зеркальным отображением являются намного более тонкими. Теперь бригада объявила о новом источнике асимметрии, помогающей сделать наш мир в отличие от его зеркального отображения: Протоны содержат неожиданную сумму внутренней асимметрии, открытие, которое может дать ключ к разгадке субатомной структуры частицы.
Идея, что вселенная не идентична своему зеркальному отображению, не является ничем нового. В 1956 физики обнаружили, что направление, в котором ядро радиоактивного кобальта 60, скорее всего, испустит радиацию, зависит от ее направления вращения. Если вращение кривых ядра вокруг в том же направлении как пальцы чьей-то левой руки, то ядро, вероятно, испустит бета-лучи в направлении левого большого пальца – асимметрия, которая может быть свободно описана как «левозакрученность».
До сих пор все случаи асимметрии зеркала в физике, включая левозакрученность атома кобальта, были приписаны слабой ядерной силе.Одна такая асимметрия может быть найдена в электронах, полярность которых определяет, являются ли они предназначенными для правой руки или левозакрученными. Как нагруженная игра в кости, левозакрученные электроны, немного более вероятно, придут в норму от протона, чем предназначенные для правой руки электроны. Физики ожидали, что этот результат будет следовать из слабого взаимодействия между электронами и протонами, названными «странный магнетизм».
Для определения силы этого странного магнетизма бригада 35 исследователей проектировала эксперимент в Массачусетском технологическом институте, что они назвали ОБРАЗЕЦ. Исследователи должны были посчитать больше чем триллион электронов более чем 3 месяцами. «До некоторой степени это – скучный эксперимент», говорит Дуглас Бек из Университета Иллинойса, Равнины Урбаны, кто помог проектировать его, «как катящаяся игра в кости триллион раз». Исследователи бомбардировали любой водород (который имеет ядро 1 протона), или дейтерий (который имеет ядро 1 протона и 1 нейтрона) с право-и лево-рукими электронами.
Бригада сообщает в выпуске 15 декабря Науки, что 1 дополнительный левозакрученный электрон пришел в норму из каждого миллиона столкновений или с дейтерием или с водородными ядрами.Бригада ожидала видеть дополнительные спины сильного удара от протона в водородных ядрах, но они были удивлены заняться тем же числом спин сильного удара от дейтерия. Они думали, что странный магнетизм нейтрона примерно отменит странный магнетизм от протона, таким образом, они должны были видеть очень мало асимметрии, когда они заставили электроны отскочить от ядер дейтерия.
Но асимметрия упорствовала, который принудил исследователей приходить к заключению, что она прибывает не из странного магнетизма, а из асимметрии в самом протоне – вероятно, от слабых взаимодействий между кварком в протоне.Результаты предоставят важные оценки теоретикам, пытающимся понять структуру протона, потому что силу слабых взаимодействий в низких энергиях очень трудно вычислить. «[Взаимодействия в протоне] являются самой поразительной и интересной особенностью» новых ТИПОВЫХ результатов, говорит физик частицы Франк Маас, ведущий подобный эксперимент в университете Майнца в Германии.