Modul în care un proton își învârte este surprinzător de complicat

La fel ca o versiune cuantică a unui vârf care se învârte, protonii au moment unghiular, cunoscut sub numele de spin. Dar sursa rotației particulelor subatomice i-a derutat pe fizicieni. Acum, oamenii de știință au confirmat că o parte din acest spin provine dintr-o mare spumoasă de particule cunoscute sub numele de quarci și partenerii lor de antimaterie, antiquarci, găsiți în interiorul protonului.

În mod surprinzător, un tip mai puțin obișnuit de antiquarc contribuie mai mult la spin-ul unui proton decât o varietate mai abundentă, au raportat oamenii de știință din experimentul STAR din 14 martie. Revizuirea fizică D.

Quarcii vin într-o varietate de tipuri, dintre care cele mai comune sunt numite cuarci up și cuarci down. Protonii sunt formați din trei cuarci principali: doi cuarci up și unul down. Dar protonii au, de asemenea, o „mare” sau un anturaj de quarci tranzitori și antiquarci de diferite tipuri, inclusiv sus, jos și alte soiuri (SN: 29.04.17, str. 22).

Măsurătorile anterioare au sugerat că spin-urile quarcilor din această mare contribuie la spin-ul general al protonului. Noul rezultat – obținut prin lovirea protonilor împreună la un accelerator de particule numit Relativistic Heavy Ion Collider, sau RHIC – confirmă această idee, spune fizicianul Elke-Caroline Aschenauer de la Brookhaven National Lab din Upton, NY, unde se află RHIC.

Marea unui proton conține mai mulți antiquarci down decât antiquarci sus. Dar, contraintuitiv, mai mult din spin-ul protonului provine de la antiquarci în sus decât în ​​jos, au descoperit cercetătorii. De fapt, antiquarcii în jos se rotesc de fapt în direcția opusă, scăzând ușor din spinul total al protonului.

„Spin are surprize. Toată lumea a crezut că este simplu… și se dovedește că este mult mai complicat”, spune Aschenauer.

Nota editorului: Această poveste a fost actualizată la 3 aprilie 2019, pentru a corecta subtitlul pentru a spune că antiquarcii sus (nu cuarcii sus) adaugă mai mult moment unghiular decât antiquarcii down (nu cuarcii down).