양성자의 구조물 - 신기술 검토

양성자의 구조물은 토머스 제퍼슨 일련의 실험이 예상치 않은 결과를 가져오는 것을 계속하는 뉴포트 뉴스, 버지니아에서 국제적인 가속기 시설 (제퍼슨 실험실) 미국 에너지성에 현미경의 밑에 있습니다.

양성자 구조물의 간단한 이론은 전하가 양성자에서 분산되는 쪽이 자화 배급과 동일하 밝힙니다. 그러나 제퍼슨 실험실 결과는 이 배급이 확실히 다르다는 것을 표시합니다.

핵물리학의 기본적인 목표는 그것의 빌딩 블록, 쿼크모형 및 글루온 식으로 강하게 상호 작용 사정의 구조물 그리고 행동을 이해하기 위한 것입니다. 이 목표로 중요한 단계는 공동으로 핵자로 알려져 있는 양성자 및 중성자를 위한 내부 구조의 묘사, 입니다. 제퍼슨 실험실은, 부분적으로, 쿼크모형과 글루온의 물리학과 양성자 같이 더 큰 합성 객체에 그들의 연결을 공부하기 위하여 건축되었습니다.

양성자는 수소 원자, 우주에 있는 가장 풍부한 성분의 플러스로 충전된 코어입니다. 그것은 그(것)들을 함께 묶는 글루온 및 3개의 비용이 부과된 쿼크모형의 구성됩니다. 쿼크모형은 이리저리 이동합니다, 그래서 양성자에는 그것의 규모에 분배된 책임이 있습니다. 이것은 차례차례로 자기장을 유도하는 전류의 발생으로 이끌어 냅니다. 추가적으로, 쿼크모형에는과 글루온에는 둘 다 자기 모멘트로 이끌어 내는 회전급강하가 있습니다. 총 자기장 및 자기 모멘트의 조합은 자화에게 불린 양입니다.

제퍼슨 실험실은 유일하게 양성자의 전하와 자화 배급, 그것의 내부 구조를 기술하는 소위 전자기 형태 인자를 측정하기 위하여 있습니다.

2개의 최근 제퍼슨 실험실 실험에서는, 연구원은 17 켈빈에 냉각된 액체 수소로 가속기의 극화한 전자빔을 지시했습니다 (- 429°F). 光速에 있는 각 전자에는 본질적인 각 운동량, 또는 회전급강하가 있습니다. 전자 살다발은 그들의 회전급강하가 조준하는 경우에 특정 방향에서 평균 "극화해" - 흔히 말합니다. 전자가 수소 표적에 있는 양성자로 추돌하는 때, 양성자는 후퇴해, 상호 작용 도중 극화해 되. 뿌려진 전자 및 후퇴 양성자는 2개의 고해상도 분광계에서 그 때 검출되고 (HRS), 양성자 분극은 양성자 편광계이라고 칭한 특별히 개발된 검출기에 의해 측정되었습니다.

이 측정에서, 연구원은 -를 양성자 안쪽에 각종 깊이에 - 자화 배급에 전하 배급의 비율 - 전기와 자석 형태 인자 장악할 수 있었습니다. 그들의 실험은 형태 인자를 위한 예상치 않고 현저하게 다른 에너지 미결을 제시했습니다. 데이터는 양성자의 전하 분포가 그것의 자화 배급과 동일하 보여주었습니다; 전하 분포는 자화 보다는 밖으로 퍼져 입니다.

이 결과는 실험기도 하고 이론적인 물리학자에게 아주 흥미롭습니다. 제퍼슨 실험실 데이터에는 이미 이론 모형에 대한 충격이 있어, 제외합니다 내부 양성자 구조물의 더 나은 묘사로 그 외를 지시하는 몇몇 모형을 돕.

1개의 그 같은 모형은 물리학자에 의해 제랄드 A. 밀러와 마이클 R. Frank, 시애틀에 있는, 그리고 뱅쿠버에 있는 TRIUMF에서 Byron K. Jennings 워싱톤 대학에서 둘 다 1996년에 개발되었습니다. 실험적인 확인은 가능했다는 것을 연구원은 전자기 형태 인자의 비율에 있는 가을 떨어져를 예상했습니다 그러나, 실현하지 않을 당시. 제퍼슨 첫번째 실험실 철저한 양성자 구조물의 결과가 실험할 때 2000년에, 예측 확인되었습니다 알려졌습니다.

밀러의 이론의 흥미로운 부산물은 양성자가 반드시 모양에서 둥글지 않다 입니다. 쿼크모형의 각 운동량에 따라서, 양성자는 모양 또는 도넛, 프렛즐 또는 땅콩 같이 더 많은 것에서 둥글 수 있었습니다. 밀러는 모양의 다양성이 거의 무진장 이고, 쿼크모형의 기세 및 쿼크모형의 회전급강하와 양성자의 회전급강하 사이 각에 달려 있다고 말합니다.

2003년 12월rd 3일 배치하는

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

Last Update: 12. June 2013 08:13

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