Οι επιστήμονες πραγματοποίησαν ένα επιτυχημένο πείραμα για να αποσαφηνίσουν τη δομή του νετρονίου και έλαβαν μικτά αποτελέσματα
Όπως γνωρίζουμε από το σχολείο, όλοι οι ατομικοί πυρήνες αποτελούνται από πρωτόνια και νετρόνια. Όμως, παρά το γεγονός ότι οι επιστήμονες γνώριζαν για αυτά τα στοιχειώδη τούβλα του Σύμπαντος για σχεδόν εκατό χρόνια, όλες οι ιδιότητές τους είναι ακόμα άγνωστες.
Συγκεκριμένα, η μελέτη του νετρονίου είναι ιδιαίτερα δύσκολη. Πράγματι, μέχρι τώρα, οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν το ακριβές μέγεθός του, ούτε καν τον χρόνο «ζωής». Αλλά οι επιστήμονες κατάφεραν να πραγματοποιήσουν μια σειρά από πειράματα, ως αποτέλεσμα των οποίων προέκυψαν αρκετά ενδιαφέροντα αποτελέσματα.
Δυσκολίες μέτρησης και νέες εμπειρίες
Υποτίθεται ότι το νετρόνιο αποτελείται από τρία κουάρκ, τα οποία συνδέονται με γκλουόνια. Και για να περιγράψουν με κάποιο τρόπο την εσωτερική δομή, οι φυσικοί χρησιμοποιούν το λεγόμενο ηλεκτρομαγνητικό παράγοντες μορφής (μέση κατανομή ηλεκτρικού φορτίου και μαγνήτιση), που προσδιορίζονται από την πειραματική με.
Έτσι, σύμφωνα με τον καθηγητή F. Ο Maas (συμμετέχων στο έργο PRISMA + Cluster of Excellence), μια ενιαία μέτρηση του παράγοντα μορφής σε ένα ενεργειακό επίπεδο, σε γενικές γραμμές, δεν δίνει τίποτα. Για να βγάλετε οποιοδήποτε τεκμηριωμένο συμπέρασμα, πρέπει να κάνετε μετρήσεις σε διαφορετικά επίπεδα ενέργειας.
Και εδώ είναι το κύριο εμπόδιο, γιατί σε ορισμένα επίπεδα αυτές οι μετρήσεις πραγματοποιούνται εύκολα κατά τη διάρκεια του πειράματος και σε ορισμένα επίπεδα απαιτούνται οι λεγόμενες «τεχνολογίες εκμηδένισης».
Έτσι, κατά τη διάρκεια μιας νέας εργαστηριακής μελέτης BESSIII, που εφαρμόστηκε στην Κίνα, οι επιστήμονες κατέγραψαν με μεγάλη ακρίβεια τα απαιτούμενα δεδομένα στην περιοχή από 2 έως 3,8 GeV.
Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, οι μηχανικοί συγκρούστηκαν με ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια σε έναν επιταχυντή σωματιδίων και παρατήρησαν πώς, μετά με την εξόντωση αυτών, σχηματίστηκαν εντελώς νέα ζεύγη σωματιδίων, συμπεριλαμβανομένων των νετρονίων, και τα λεγόμενα αντινετρόνια.
Σε σύγκριση με προηγούμενες μελέτες, οι επιστήμονες κατάφεραν να αυξήσουν την ακρίβεια μέτρησης κατά σχεδόν 60 φορές, γεγονός που κατέστησε δυνατή την εξομάλυνση ορισμένων «λευκών σημείων» στον χάρτη των παραγόντων μορφής νετρονίων. Και εκτός από αυτό, να ανακαλύψετε ένα μάλλον περίεργο φαινόμενο.
Αποδείχθηκε ότι το γράφημα της εξάρτησης του παράγοντα μορφής από το επίπεδο ενέργειας έχει ένα γράφημα όχι ομαλής καμπύλης, αλλά έχει μια ταλαντωτική συνιστώσα. Σε αυτή την περίπτωση, το πλάτος των ταλαντώσεων μειώνεται καθώς αυξάνεται το επίπεδο ενέργειας.
Τα πρωτόνια συμπεριφέρθηκαν περίπου με τον ίδιο τρόπο. Αλλά το γράφημά τους είναι ελαφρώς εκτός φάσης. Οι επιστήμονες προσπάθησαν να εξηγήσουν αυτό το ασυνήθιστο φαινόμενο με τη μάλλον περίπλοκη δομή των λεγόμενων νουκλεονίων. Και τώρα οι θεωρητικοί βρίσκονται αντιμέτωποι με ένα δύσκολο έργο: να δημιουργήσουν ένα νέο θεωρητικό μοντέλο που θα λαμβάνει υπόψη μια τόσο ασυνήθιστη συμπεριφορά στοιχειωδών σωματιδίων.
Σας άρεσε το υλικό; Στη συνέχεια το αξιολογούμε και μην ξεχνάμε να εγγραφείτε στο κανάλι. Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!