Egy posztdoktori kutató merész javaslatát követően egy nemzetközi csapat felfedezett egy robusztus technikát a proton belső szerkezetének neutrínószórás segítségével történő vizsgálatára. Teijin Cai a Rochesteri Egyetemen és a Fermilab MINERvA kísérletén dolgozó kollégái megmutatták, hogyan lehet a protonról információt kinyerni a detektor műanyag célpontja által szétszórt neutrínókból.
A fizikusok már az 1950-es években nagy energiájú elektronsugarak segítségével határozták meg a proton méretét. Megmérve, hogyan szóródnak ki ezek az elektronok a célpontokról, a kutatóknak azóta sikerült megvizsgálniuk a proton belső szerkezetét, és részletesen megmérni az alkotó kvarkjaik töltéseloszlását.
Elvileg hasonló méréseket is lehetővé kell tenni egy neutrínónyaláb, például a Fermilab által generált nyaláb használatával. Annak ellenére, hogy töltésmentesek és szinte tömeg nélküliek, a sugárnyalábban lévő neutrínók egy kis része kölcsönhatásba lép a protonokkal, és jellegzetes szögekben szétszóródik. Ha ez a szóródás mérhető, az nemcsak kiegészítené az elektronszórási kísérleteket a protonszerkezetek szondázásakor; fontos új betekintést nyújthat a neutrínók és a protonok kölcsönhatásába.
Túlságosan diffúz
A kutatók eddig csak annak lehetőségét fontolgatták, hogy neutrínó sugarakat lőjenek gáznemű hidrogén célpontokba. Azonban ezekben a célpontokban a protonok túlságosan diffúzok ahhoz, hogy elég nagy számban szórják szét a neutrínókat ahhoz, hogy a meglévő kísérleti technikákkal meggyőző eredményeket kapjanak.
Az új tanulmányban Cai csapata szinte véletlenül talált megoldást erre a problémára. A fizikusok jelenleg a Fermilabnál a MINERvA kísérletet használják a neutrínók tanulmányozására oly módon, hogy a részecskék nagy energiájú sugarát műanyag szcintillátor célpontokba lövik. Ezek sűrű, szilárd polimerek, amelyek sok hidrogént és szenet tartalmaznak.
A szén levonása
Cai rájött, hogy ebben a szilárd célpontban a hidrogénatomok sokkal sűrűbben vannak megtömve, mint a hidrogéngázban. Ha a MINERvA detektorában a szénatomok által szórt neutrínókat ki lehetne vonni a mérésekből, akkor azt javasolta, hogy a csapatnak maradjon a hidrogénatommagok által szórt jel.
Új kísérletben a proton elképesztő elektromágneses szerkezetét figyelték meg
Mivel sokkal több neutrínót szór szét a szén, mint a hidrogén, Cai sok kollégáját nem győzte meg a javaslat. Ötletének tesztelése érdekében a kutatók levonták a szimulált neutrínó-szén kölcsönhatásokat a MINERvA-n kilenc évig tartó neutrínószórás méréseiből. Csakúgy, ahogy Cai megjósolta, olyan szórási adatok maradtak, amelyek nagyon hasonlítottak az elektronszórási kísérletek eredményeire – egyértelműen jelezve, hogy technikájuk a tervezett módon működött.
A kezdeti siker alapján a csapat most azt reméli, hogy a megközelítés mélyebb betekintést nyerhet a proton belső szerkezetébe. Ez egy lépéssel közelebb hozhatja a kutatókat a neutrínók természetével kapcsolatos számos fennmaradó kérdés megválaszolásához. Ez magában foglalja a neutrínók megfoghatatlan kölcsönhatását más típusú anyagokkal és azok spontán átalakulását a neutrínó oszcillációján keresztül.
A kutatás leírása a Természet.
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://physicsworld.com/a/neutrinos-probe-the-protons-structure-in-surprising-measurement/
- :is
- a
- Rólunk
- baleset
- és a
- megközelítés
- VANNAK
- AS
- At
- BE
- Gerenda
- hogy
- hoz
- by
- TUD
- szén
- jellegzetes
- díj
- világosan
- szorosan
- közelebb
- munkatársai
- Kiegészítés
- figyelembe vett
- alkotó
- tudott
- Jelenleg
- dátum
- mélyebb
- leírt
- Ellenére
- részlet
- Határozzuk meg
- felfedezett
- disztribúció
- Korai
- elektronok
- elég
- létező
- kísérlet
- égetés
- A
- talált
- töredék
- ból ből
- Nyereség
- GAS
- generált
- Legyen
- Magas
- reméli,
- Hogyan
- azonban
- HTTPS
- hidrogén
- ötlet
- kép
- fontos
- in
- magában foglalja a
- jelezve
- információ
- kezdetben
- meglátások
- kölcsönhatásba
- kölcsönhatás
- kölcsönhatások
- belső
- belső
- Nemzetközi
- kérdés
- IT
- jpg
- vezet
- sikerült
- sok
- Anyag
- max-width
- intézkedés
- mérések
- mérő
- több
- Természet
- neutrínók
- Új
- számok
- of
- on
- Más
- csomagolt
- műanyag
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- polimerek
- lehetőség
- lehetséges
- jósolt
- alapelv
- szonda
- Probléma
- javaslat
- protonok
- ad
- kvarkok
- Kérdések
- realizált
- megmaradó
- kutatás
- kutató
- kutatók
- Eredmények
- erős
- elszórt
- kellene
- Jel
- hasonló
- óta
- Méret
- szilárd
- megoldások
- Lépés
- struktúra
- Tanulmány
- siker
- ilyen
- meglepő
- környező
- cél
- célok
- csapat
- technikák
- teszt
- hogy
- A
- azok
- Ezek
- Keresztül
- miniatűr
- nak nek
- is
- Átalakítás
- igaz
- típusok
- egyetemi
- Tényleges
- lesz
- val vel
- dolgozott
- dolgozó
- lenne
- év
- zephyrnet