сирри протон. Синну сол ва андозаи он ҳанӯз маълум нест

Ба ҳама маълум аст, ки дар як протон се кварк мавҷуд аст. Дарвоқеъ, сохтори он мураккабтар аст (1) ва илова кардани глюонҳое, ки кваркҳоро ба ҳам мепайванданд, охири кор нест. Протон як баҳри ҳақиқии кваркҳо ва антикваркҳо ҳисобида мешавад, ки барои чунин заррачаи устувори материя аҷиб аст.

То ба наздикӣ ҳатто андозаи дақиқи протон маълум набуд. Дар муддати тӯлонӣ, физикҳо арзиши 0,877 доштанд. фемтометр (fm, ки дар он фемтометр ба 100 квинтиллион метр баробар аст). Дар соли 2010, як гурӯҳи байналмилалӣ дар Донишкадаи Пол Шеррер дар Швейтсария як таҷрибаи нав анҷом дод ва арзиши каме пасттар - 0,84 fm -ро ба даст овард. Соли 2017 физикҳои олмонӣ бар асоси ченакҳои худ радиуси протонро 0,83 фм ҳисоб карданд ва тавре интизор мерафт, бо дақиқии хатои андозагирӣ, он ба арзиши 0,84 фм, ки соли 2010 дар асоси радиатсияи экзотикии "муоникии гидроген" ҳисоб карда шуда буд, мувофиқат мекунад. ."

Пас аз ду сол, як гурӯҳи дигари олимоне, ки дар ИМА, Украина, Русия ва Арманистон кор мекарданд, ки дар лабораторияи Ҷефферсон дар Вирҷиния гурӯҳи PRad ташкил карданд, андозагириҳоро бо таҷрибаи нав оид ба пароканда кардани протонҳо ба электронҳо. Олимон натиҷа ба даст оварданд - 0,831 фемтометр. Муаллифони мақолаи Nature дар ин бора бовар надоранд, ки мушкилот комилан ҳал шудааст. Ин аст дониши мо дар бораи зарра, ки «асоси» материя мебошад.

Мо равшан мегуем протон - заррачаи устувори субатомӣ аз гурӯҳи барионҳо бо заряди +1 ва массаи ором тақрибан 1 воҳид. Протонҳо ва нейтронҳо нуклонҳо, унсурҳои ядроҳои атомӣ мебошанд. Миқдори протонҳо дар ядрои атоми додашуда ба рақами атомии он баробар аст, ки барои тартиб додани элементҳо дар ҷадвали даврӣ асос мебошад. Онҳо ҷузъи асосии шуоъҳои ибтидоии космикӣ мебошанд. Мувофиқи модели стандартӣ, протон як заррачаи мураккабест, ки ҳамчун адронҳо ё дақиқтараш, барионҳо тасниф шудаанд. аз се кварк иборат аст – ду кварки боло “u” ва як поёни “d” бо таъсири мутақобилаи қавии тавассути глюонҳо интиқолшаванда алоқаманд аст.

Тибқи натиҷаҳои охирини таҷрибавӣ, агар протон таназзул кунад, пас умри миёнаи ин зарра аз 2,1 · 1029 сол зиёд мешавад. Мувофиқи модели стандартӣ, протон, ҳамчун барион сабуктарин, наметавонад худ аз худ пӯсида шавад. Назарияҳои бузурги ягонаи санҷиданашуда одатан таназзули протонро бо умри на камтар аз 1 x 1036 сол пешгӯӣ мекунанд. Протонро, масалан, дар раванди забти электрон табдил додан мумкин аст. Ин раванд на худ аз худ, балки танҳо дар натиҷаи кувваи иловагй таъмин мекунанд. Ин раванд баръакс аст. Масалан, ҳангоми ҷудошавӣ бета нейтрон ба протон табдил меёбад. Нейтронҳои озод ба таври стихиявӣ таназзул мекунанд (ҳаёт тақрибан 15 дақиқа), протонро ташкил медиҳанд.

Дар вактхои охир тачрибахо нишон доданд, ки протонхо ва хамсояхои онхо дар дохили ядрои атом мебошанд. нейтронхо назар ба онҳо бояд хеле калонтар ба назар мерасад. Физикҳо ду назарияи ба ҳам рақобаткунандаро барои тавзеҳ додани ин падида пешниҳод карданд ва ҷонибдорони ҳар як назарияи дигарро нодуруст мешуморанд. Бо баъзе сабабҳо, протонҳо ва нейтронҳо дар дохили ядроҳои вазнин чунин рафтор мекунанд, ки гӯё онҳо назар ба он вақте ки берун аз ядро ​​буданд, хеле калонтар буданд. Олимон онро эффекти EMC аз Ҳамкории Аврупои Муон, гурӯҳе, ки тасодуфан онро кашф кардаанд, меноманд. Ин вайронкунихои мавчуда мебошад.

Муҳаққиқон пешниҳод мекунанд, ки кваркҳое, ки нуклонҳоро ташкил медиҳанд, бо кваркҳои дигар протонҳо ва нейтронҳо амал мекунанд ва деворҳои зарраҳоро аз ҳам ҷудо мекунанд. Кваркҳое, ки якро ташкил медиҳанд протон i кваркҳо протони дигарро ташкил карда, ба ишголи як чо шуруъ мекунанд. Ин боиси дароз шудани протонҳо (ё нейтронҳо) мегардад. Онхо дар як муддати хеле кутох бошад хам, хеле пурзур меафзоянд. Аммо на ҳама физикҳо бо ин тавсифи падида розӣ ҳастанд. Аз ин рӯ, чунин ба назар мерасад, ки ҳаёти иҷтимоии протон дар ядрои атомӣ аз синну сол ва андозаи он камтар пурасрор нест.