Logo

Распределение давления в протоне

Протон – это элементарная частица, от­но­ся­ща­я­ся к классу нуклонов, то есть частиц, вхо­дя­щих в состав атомных ядер. Состоит протон из трёх кварков разного цвета. Тем не менее, раз­де­лить протон на кварки не­воз­мож­но из-за эффекта кон­файн­мен­та. Суть данного эф­фек­та зак­лю­ча­ет­ся в том, что при раз­ры­ве связи между кварками об­ра­зу­ют­ся ан­ти­квар­ки и вместо того, чтобы «вы­дер­нуть» кварк, ис­сле­до­ва­тель «вы­дёр­ги­ва­ет» мезон, то есть частицу, сос­то­я­щую из кварка и ан­ти­квар­ка. Подробно и с ссыл­ка­ми на научные ис­сле­до­ва­ния про историю развития физики эле­мен­тар­ных частиц, Стан­дарт­ную модель и физику за её пре­де­ла­ми вы можете про­чи­тать в нашем пре­ды­ду­щем боль­шом об­зо­ре. А сегодня мы хотим рас­ска­зать про новое ис­сле­до­ва­ние, пос­вя­щён­ное внут­рен­нос­ти протона [1].

ДАВЛЕНИЕ В ПРОТОНЕ

На самом деле, данных получено довольно много, но самым впе­чат­ля­ю­щим по­пу­ляр­ным ре­зуль­та­том стало то, что дав­ле­ние внутри протона дос­ти­га­ет ​\( 10^{35} \)​ паскаля. Для срав­не­ния, это значение пре­вы­ша­ет давление ней­трон­ной звез­ды. А ней­трон­ные звёзды являются ас­тро­но­ми­чес­ки­ми телами, от­но­ся­щи­ми­ся к классу ком­пакт­ных объек­тов, к которым относятся и черные дыры. И по­с­коль­ку в каждом из нас порядка ​\( 6,7\times10^{27} \)​ атомов, то, как мы ещё не кол­лап­си­ро­ва­ли во­внутрь самих себя – ос­та­ёт­ся загадкой. Нет, это, конечно, шутка! Но давление внутри протона дей­с­т­ви­тель­но впе­чат­ля­ет. Причём рас­пре­де­ле­ние давления в протоне не­од­но­род­но!

Областью наивысшего давления является ​\( 6\times10^{−13} \)​ метров от его центра, причём ближе к центру давление по­ло­жи­тель­но, то есть оно рас­тал­ки­ва­ет кварки, в то время как, уда­ля­ясь от центра, оно ста­но­вит­ся от­ри­ца­тель­ным и на­чи­на­ет их связывать. Ис­сле­до­ва­те­ли пла­ни­ру­ют про­дол­жить изучение внут­рен­ней струк­ту­ры протона, ис­поль­зуя более точные методы замеров. А мы будем ждать ре­зуль­та­тов, чтобы узнать больше об одной из самых рас­прост­ра­нён­ных эле­мен­тар­ных частиц нашей все­лен­ной. По край­ней мере, она яв­ля­ет­ся одной из самых рас­прос­т­ра­нён­ных в рамках Стан­дарт­ной модели, с общим пред­с­тав­ле­ни­ем о ко­то­рой можно оз­на­ко­мить­ся с помощью ин­фо­гра­фи­ка ниже.

СТАНДАРТНАЯ МОДЕЛЬ

Источники

[1] nature.com/articles/s41586-018-0060-z

[свернуть]
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...

avatar
  Подпишись!  
Уведомлять
Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить