Die Zelle Protons - Neue Technologie Prüfen

Die Zelle des Protons ist unter dem Mikroskop an der US-Abteilung Beschleuniger-Teildienstes des Thomas Jefferson der Energie des Nationalen (Jefferson-Labor) in Newport-Nachrichten, Virginia, in denen eine Reihe Experimente fortfährt, unerwartete Ergebnisse zu liefern.

Einfache Theorien der Protonzelle sagen, dass die Methode, die elektrische Ladung in das Proton verteilt wird, die selbe wie die Magnetisierungsverteilung ist. Aber Jefferson-Laborergebnisse zeigen an, dass diese Verteilungen bestimmt unterschiedlich sind.

Ein grundlegendes Ziel von Kernphysik ist, die Zelle und das Verhalten des stark zusammenwirkenden Stoffes im Hinblick auf seine Bausteine, Quark und Gluons zu verstehen. Ein wichtiger Schritt hin zu diesem Ziel ist eine Beschreibung der internen Zelle für das Proton und das Neutron, zusammen bekannt als Nukleonen. Jefferson-Labor wurde, im Teil aufgebaut, um die Physik des Quarks und der Gluons und ihren Anschluss zu den größeren zusammengesetzten Nachrichten wie Protonen zu studieren.

Das Proton ist der positiv - belastete Kern des Wasserstoffatoms, das reichlichste Element im Universum. Es besteht drei belasteten Quark und die Gluons, die sie zusammen binden. Der Quark bewegt sich, also hat das Proton eine Ladung, die über seine Größe verteilt wird. Dieses führt zu die Generation eines elektrischen Stroms, der der Reihe nach ein Magnetfeld verursacht. Darüber hinaus haben Quark und Gluons beide die Drehbeschleunigung und führen zu einen magnetischen Moment. Die Kombination des Gesamtmagnetfelds und des magnetischen Momentes ist eine Menge, die Magnetisierung genannt wird.

Jefferson-Labor wird eindeutig in Position gebracht, um die Verteilungen der elektrischen Ladung und der Magnetisierung des Protons, die so genannten Faktoren des elektromagnetischen Formulars zu messen, die seine interne Zelle beschreiben.

In zwei neuen Jefferson-Laborexperimenten richteten Forscher den polarisierten Elektronenstrahl des Beschleunigers auf den flüssigen Wasserstoff, der auf 17 Kelvin abgekühlt wurde (- 429°F). Jedes Elektron im Träger hat einen tatsächlichen Drehimpuls oder Drehbeschleunigung. Der Elektronenstrahl soll „polarisiert“ wenn ihre Drehbeschleunigungen - im Durchschnitt - in eine spezifische Richtung zeigen. Während ein Elektron mit einem Proton im Wasserstoffziel zusammenstieß, drängte das Proton zurück und wurde während der Interaktion polarisiert. Das zerstreute Elektron und das Zurückdrängenproton wurden dann in zwei hochauflösenden Spektrometern entdeckt (HRS), und die Protonpolarisation wurde durch einen besonders entwickelten Detektor gemessen, der ein Protonpolarimeter genannt wurde.

Von diesen Maßen konnten die Forscher ein Verhältnis der Verteilung der elektrischen Ladung zur Magnetisierungsverteilung - die elektrischen und magnetischen Formularfaktoren - an den verschiedenen Tiefen innerhalb des Protons erreichen. Ihre Experimente deckten unerwartete und beträchtlich unterschiedliche Energieabhängigkeit für die Formularfaktoren auf. Die Daten zeigten, dass die Ladungsverteilung des Protons nicht die selbe wie seine Magnetisierungsverteilung ist; die Ladungsverteilung ist als die Magnetisierung heraus ausgebreitet.

Diese Ergebnisse sind zu den experimentellen und theoretischen Physikern sehr interessant. Die Jefferson-Labordaten haben bereits eine Auswirkung auf theoretische Baumuster gehabt und geholfen durchstreichen einige Baumuster und richten andere auf eine bessere Beschreibung der internen Protonzelle.

Ein solches Baumuster wurde im Jahre 1996 von den Physikern Gerald A. Miller und Michael R. Frank, beide von University of Washington in Seattle und Byron K. Jennings von TRIUMF in Vancouver entwickelt. Die Forscher sagten einen Fall-weg in das Verhältnis der Faktoren des elektromagnetischen Formulars voraus, aber, zu der Zeit als, sie nicht feststellten, dass experimentelle Bestätigung möglich war. Wenn die Ergebnisse des ersten Jefferson-Labors prüfende Protonzelle experimentiert, wurden im Jahre 2000, die Vorhersage wurde bestätigt angekündigt.

Eine interessante Nebenerscheinung von Miller Theorie ist, dass das Proton nicht notwendigerweise in der Form kugelförmig ist. Abhängig von dem Drehimpuls des Quarks, konnte das Proton in der Form oder eher wie einen Krapfen, eine Brezel oder eine Erdnuss kugelförmig sein. Miller sagt, dass die Vielzahl von Formen fast grenzenlos ist und vom Impuls des Quarks und vom Winkel zwischen der Drehbeschleunigung des Quarks und der Drehbeschleunigung des Protons abhängt.

Am 3. Dezember 2003 Bekannt gegebenrd

Date Added: Jan 14, 2004 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 08:08

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