Протон: ученые раскрыли все тайны внутренней структуры
Исследователи проанализировали внутреннюю структуру протонов и выяснили, как внутри этих частиц взаимодействуют кварки и глюоны
Почему это важно? Протоны наравне с нейтронами составляют ядра атомов и отвечают за большую часть их массы. Также протоны отвечают за заряд ядра. Исследование этих частиц важно не только для понимания фундаментальных свойств составляющих атом нуклонов, но и для поиска новых процессов и сил в физике частиц.
Как проходило исследование? Работа показала, что в дополнение к хорошо известным верхним и нижним кваркам, которые находятся внутри протона, в этом нуклоне также существуют пары кварк-антикварк. Таких возможных пар очень много — теоретически они представляют собой пары всех типов кварков, связанных вместе при помощи глюонов. В настоящее время исследования столкновений протонов с протонами на БАК позволяют подробно изучить так называемые функции распределения партронов (частиц из кварков и глюонов), в частности, состав протона глюонного и кваркового типа.
Несколько экспериментов и теоретических групп по всему миру работают над пониманием функций распределения партронов. Хотя их результаты в целом согласуются, в области высоких импульсов наблюдаются некоторые различия, которые могут повлиять на поиск физики за пределами Стандартной модели.
Кроме того, становится все более очевидным, что лучшее понимание функций распределения в средних областях импульсов необходимо, если физики хотят найти доказательства новых физических процессов и отклонений от Стандартной модели таких величин, как масса W-бозона или угол слабого смешения. Для этого потребуется знать функции распределения партронов с точностью ~1%.