Внутри нейтронов обнаружили периодические колебания неизвестной природы

14.11.2021

Ученые, работающие с китайским ускорителем частиц BEC-II, обнаружили свидетельства того, что внутри нейтронов существуют периодические колебания неизвестной природы.

Змеры показали, что электромагнитная структура нейтрона меняется периодическим образом. Нечто похожее ранее было зафиксировано и для протонов. Последующие эксперименты и теоретические расчеты помогут нам понять, как возникают эти колебания и какую роль они играют в структуре нуклонов.

Почти все элементарные частицы состоят из небольших объектов, которые физики называют кварками и глюонами. В протонах, нейтронах и других "тяжелых" частицах-барионах кварка три. Их меньшие "собратья" - мезоны - состоят из двух подобных компонентов, один из которых является антикварком, базовой составляющей антиматерии.

Ученые давно пытаются понять, как распределены кварки внутри протонов, нейтронов и прочих частиц, а также изучить, как они взаимодействуют друг с другом и с "морем" виртуальных кварков, непрерывно возникающих и исчезающих в любой точке пространства. Все эти взаимодействия, как предполагают ученые, влияют на структуру частиц, их размеры, массу и другие свойства, результаты замеров которых иногда не совпадают с теоретическими предсказаниями.

Физики под руководством профессора Института физики высоких энергий (Китай) Юаня Чанчжэна открыли необычное свойство нейтронов в ходе исследования их структуры на ускорителе частиц BEC-II. Ученые сталкивали пучки электронов и позитронов и наблюдали за формированием пар нейтронов и антинейтронов, периодических возникающих в результате взаимодействия частиц материи и антиматерии. Скорость, энергия и направление движения порожденных ими нейтронов и антинейтронов зависят от их внутреннего устройства, чем воспользовались физики для сверхточных замеров распределения кварков внутри этих частиц.

Исследователи вели наблюдения за столкновениями электронов и позитронов на протяжении нескольких лет, что позволило им повысить точность замеров структуры нейтронов примерно в 60 раз по сравнению с прошлыми экспериментами. Улучшение качества данных раскрыло любопытный феномен, с которым физики уже сталкивались несколько лет назад при изучении структуры протонов.

Еще в 2013 году ученые, работающие с установкой BaBar, открыли свидетельства того, что внутри протонов существуют некие колебания, влияющие на характер распределения заряда внутри него. Точная природа этого феномена до сих пор остается загадкой для физиков, так как существование этих колебаний не предсказывается ни одной теорией, описывающей взаимодействия кварков.

Нечто похожее, как выяснили Юань Чанчжэн и его коллеги, происходит и внутри нейтронов, причем колебания внутри них оказались противоположными по фазе по сравнению с их аналогом внутри протонов. Как надеются ученые, последующие опыты на BES-II и других ускорителях частиц помогут раскрыть природу этих колебаний и понять, какую роль они могут играть в поведении нейтронов и протонов.

<< Назад: Беспроводной фен на солнечной энергии 15.11.2021

>> Вперед: Неразрушимое композитное стекло для смартфонов и телевизоров 14.11.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Особенности почек помогают легче переносить высоту 18.01.2025

Высокогорные регионы всегда привлекали внимание исследователей, изучающих, как человек адаптируется к жизни в условиях разреженного воздуха. Недавнее исследование группы ученых из Университета Маунт-Ройал в Канаде, возглавляемое доктором Тревором Деем, проливает свет на важную роль почек в акклиматизации к большим высотам. Работы канадских ученых объясняют, почему представители народности шерпа, которые веками живут в высокогорных районах Тибета, значительно лучше переносят высокогорье. В своем исследовании ученые наблюдали за дыханием и составом крови участников во время их подъема на высоту 4300 метров в Гималаях, в Непале. Эксперимент проводился с участием двух групп: одна состояла из жителей низменностей, не привыкших к горной среде, а другая - из шерпов, чей организм приспособлен к жизни на большой высоте. Основное различие между этими группами было в том, как их организмы реагировали на дефицит кислорода в воздухе. У шерпов наблюдалась более быстрая и масштабная адаптация к ...>>

Производство электричества с помощью термоядерного синтеза 18.01.2025

Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) нацелена на создание первой в мире термоядерной электростанции, способной подключаться к электрической сети. Этот амбициозный проект, известный как ARC (Affordable, Robust, Compact), будет построен вблизи города Ричмонд, штат Вирджиния. В соответствии с планами, новая электростанция сможет производить до 400 мегаватт чистой энергии, что вполне хватит для обеспечения электричеством 150 тысяч домохозяйств. Прогнозируется, что станция начнет работу в 2030-х годах. Принцип работы термоядерной электростанции основан на процессе термоядерного синтеза, который происходит в ядре звезд. В отличие от традиционной атомной энергетики, где используется деление ядер атомов с образованием радиоактивных отходов, термоядерный синтез создает в качестве побочного продукта безопасный гелий. Для того чтобы удерживать плазму с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, установка будет использовать мощные магнитные поля. Тем не менее, н ...>>

Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025

Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. П ...>>

Смарт-часы Garmin Instinct 3 17.01.2025

Компания Garmin представила свои новые смарт-часы Instinct 3, которые являются последним поколением популярных часов для активного отдыха. Модель сочетает в себе высокую технологичность, улучшенную автономность и стильный дизайн, что делает ее идеальным выбором для людей, ведущих активный образ жизни. Garmin Instinct 3 предлагает улучшенные функции и отличную автономность, делая эти смарт-часы идеальными для любителей активного отдыха и экстремальных видов спорта. Это устройство сочетает в себе высокую прочность, функциональность и стиль, что делает его ценным аксессуаром для всех, кто хочет контролировать свое здоровье и оставаться на связи в любых условиях. Одной из главных особенностей Instinct 3 является наличие AMOLED-дисплея (или солнечного дисплея), который значительно улучшает визуальное восприятие и удобство использования устройства. Также новая версия получила металлическую рамку и встроенный фонарик, что добавляет дополнительную функциональность и делает часы более уни ...>>

Носить младенца удобнее слева 16.01.2025

Материнский инстинкт - удивительное явление, которое на протяжении тысячелетий помогает мамам заботиться о младенцах. Несмотря на развитие технологий и изменения образа жизни, многие аспекты ухода за детьми остаются неизменными. Одним из таких интуитивных действий является привычка держать ребенка на левой стороне тела. Как выяснили ученые, эта привычка связана не с доминирующей рукой, как предполагалось ранее, а с более глубокой биологической и эмоциональной причиной. Ношение ребенка на левой стороне обеспечивает ему большую безопасность и помогает установить тесную эмоциональную связь между матерью и младенцем. Правая половина мозга, управляющая левой стороной тела, отвечает за обработку эмоций и социальные сигналы. Когда ребенок находится с левой стороны, правое полушарие матери активнее реагирует на его мимику, плач и другие сигналы. Это позволяет маме быстрее распознавать и понимать эмоциональные состояния малыша, такие как страх, дискомфорт или радость. Такая связь особенно ...>>

Случайная новость из Архива Ткань слышит звук 30.03.2022 Ученые из Сингапура создали умную ткань, которая работает как микрофон, преобразуя звук сначала в механические колебания, а затем в электрические сигналы, подобно тому, как это делают человеческие уши. Наноматериал способен не только слышать, как бьется сердце, но и, к примеру, принимать телефонные звонки и смс. Волокно изготовлено из пьезоэлектрического материала, который создает электрический сигнал при изгибе или механической деформации, позволяя ткани преобразовывать звуковые колебания в электрические сигналы. Ткань может улавливать звуки в диапазоне нескольких децибел и определять точное направление, откуда они пришли. "Надев акустическую одежду, вы можете говорить через нее, отвечать на телефонные звонки и общаться с другими людьми, - говорит ведущий автор работы Вэй Янь, доцент Наньянского технологического университета в Сингапуре. - Кроме того, эта ткань может незаметно взаимодействовать с человеческой кожей, позволяя владельцам контролировать свое сердцебиение и дыхание". Умные волокна также могут использоваться для записи произносимых слов, которые позже обнаружит и распознает другой образец такой ткани. Своеобразная телепатия, только в технологическом ключе.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025