Di dalam nukleus atom, mesons menjadi lebih ringan • Igor Ivanov • Berita sains mengenai "Unsur" • Fizik

Di dalam nukleus atom, mesons menjadi lebih ringan.

Hasil eksperimen E325 pada KEEL gas akselerator Jepun membuktikan bahawa jisim mesons di dalam nukleus berkurang (imej dari scphys.kyoto-u.ac.jp)

Eksperimen yang dijalankan di KEK pemecut Jepun, mengesahkan kesan secara teori yang diramalkan: mesons di dalam nukleus menjadi lebih ringan.

Pergerakan zarah mikroskopik melalui materi adalah masalah fizikal yang sangat menarik. Apabila zarah (foton, elektron, dan sebagainya) terbang melalui medium, ia memperkenalkan herotan tempatan ke dalamnya, yang menyebarkan bersama dengan zarah itu sendiri. Semua ini boleh digambarkan sebagai kuih-partikel: objek yang menyerupai zarah asal, tetapi dengan sifat berubah.

Perubahan zarah-zarah yang ada dalam medium boleh sangat berbeza. Sebagai contoh, rasuk cahaya (iaitu, fluks foton) yang menyebarkan melalui media telus dengan indeks biasan nperlahan dalam n kali dibandingkan sinar cahaya dalam vakum. Satu lagi contoh: elektron dalam semikonduktor dalam gerakan "menyeret" gangguan kristal tempatan, dan kerana ini, jisim yang jelas sebagai peraturan, banyak kali lebih besar daripada jisim elektron dalam vakum. Dalam kes-kes yang benar-benar eksotik, ia mungkin berlaku bahawa dua ciri-ciri zarah yang sama nampaknya dipisahkan di angkasa dan wujud sendiri (lihatnota "Buat kali pertama terdapat" personaliti berpecah "dalam partikel kuasi").

Fizik teori telah lama meramalkan bahawa kesan menarik yang sama berlaku bukan sahaja untuk foton dan elektron, tetapi juga dalam dunia nukleus atom dan zarah-zarah kecil yang berpanjangan. Khususnya, ia diramalkan bahawa beberapa meson, "melambai" melalui bahan nuklear, secara nyata akan "menurunkan berat badan".

Perlu diberi penekanan bahawa secara teori kesan ini tidak dapat dielakkan. Ia berkaitan dengan fakta bahawa jisim hadrons timbul secara dinamik: "graviti" utama diberikan kepada mereka bukan oleh massa kuark, dari mana ia dibina secara langsung, tetapi oleh jisim medan kuat yang dihubungkan dengan kuark. Di dalam nukleus, bidang ini berubah, oleh kerana itu, jisim hadron juga berubah.

Untuk masa yang lama, tidak mungkin untuk mengesahkan semua ramalan ini secara eksperimen. Pengesahan sedemikian bukanlah satu tugas yang mudah: bagaimanapun, ini memerlukan bukan sahaja menjana zarah asas pendek dalam inti, tetapi juga menjejaki pergerakannya. Pada dasarnya, sepanjang sepuluh tahun yang lalu, hasil beberapa eksperimen telah menyarankan bahawa beberapa perubahan dengan meson dalam inti sebenarnya terjadi (lihatcontohnya artikel nukl-ex / 0504010), tetapi sukar untuk mentafsirkan hasil ini dengan tegas.

Dan sekarang, artikel baru-baru ini oleh M. Naruki et al., Surat Tinjauan Fizikal, 96, 092301 (10 Mac 2006), juga tersedia sebagai nukl-ex / 0504016, dan juga preprint nukl-ex / 0511019 "Saya". Dalam eksperimen E325, yang dijalankan di kompleks KEK accelerator Jepun, kesan yang tidak dapat dinafikan didapati bahawa po, omega dan fions di dalam nukleus atom menjadi lebih ringan.

Secara umumnya, jisim zarah-zarah rendah yang berpanjangan dapat ditentukan dari jumlah tenaga semua zarah-zarah yang mana ia pecah, dengan syarat, mereka semua memukul pengesan dan tenaga mereka diukur dengan tepat. Dalam semua percubaan terdahulu untuk menentukan jisim meson di dalam nukleus, meson mereput ke dalam hadr yang lain digunakan. Tetapi hadrons berinteraksi dengan kuat dengan proton dan neutron, yang bermaksud bahawa mereka sendiri boleh menjadi "terjerat" di dalam nukleus, setelah kehilangan beberapa tenaga ketika mereka terbang keluar dari nukleus. Seperti "gangguan" jelas menyulitkan analisis data.

Jepun, sebaliknya, menggunakan kaedah "bersih" untuk menentukan jisim meson: melalui kerosakan kepada pasangan elektron-positron. Untuk elektron dan positron, perkara nuklear hampir telus, jadi walaupun meson hancur di dalam nukleus, pasangan elektron-positron akan dapat terbang tanpa gangguan dan mencapai pengesan.Dari jumlah tenaga elektron dan positron, adalah mungkin untuk menentukan dengan ketepatan yang tinggi jisim zarah yang rosak.

Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa meson (tepat, maka "quasi-mesons") di dalam nukleus kehilangan hampir 10% massa mereka, yang bertepatan dengan ketepatan yang baik dengan hasil pengiraan teori. Kebetulan ini membolehkan kita berharap bahawa teori moden dari asal dinamik jisim hadrons secara keseluruhan mencerminkan realiti dengan baik. Di samping itu, bukti percubaan tersebut membolehkan ahli fizik untuk lebih berani menggunakan teori mereka untuk keadaan perkara yang melampau seperti yang berlaku, sebagai contoh, dalam bintang-bintang neutron.

Igor Ivanov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: