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:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Простой датчик парниковых газов 30.07.2020 Исследователи из отдела тематических исследований Университета Линчепинга разработали простой регистратор потоков парниковых газов. До сих пор измерительные приборы были настолько дорогими, что для картографирования обществом выбросов парниковых газов приходилось опираться на грубые модели. Чрезвычайно важно, чтобы ученые и энтузиасты могли проводить как можно больше измерений на различных местах. Это поможет проверить, действительно ли работают меры по сокращению выбросов. Ученые надеются, что их простой и экономически эффективный регистратор может способствовать большему количеству таких измерений. Метан, СН4, является одним из наиболее важных долгоживущих парниковых газов, который в значительной степени способствует глобальному потеплению. С 1750-х годов его относительное увеличение в атмосфере было больше, чем для других парниковых газов. Существует множество различных источников и примеров, включая неполное сгорание, обработку природного газа и биогаза, а также производство микроорганизмов в сельском хозяйстве, водно-болотных угодьях и озерах. Однако большое количество источников, которые могут сильно различаться способами, которые не до конца понятны, затрудняет количественную оценку потоков газа. Это в дальнейшем тормозит разработки новых стратегий для уменьшения потоков. Кроме того, открытие, что озера, реки и затопленные леса являются крупными источниками метана, сделанное Дэвидом Баствикеном и его коллегами еще в 2011 году и позже, показывает, что ученые не знают всех источников парниковых газов. Ученые создали и протестировали простой регистратор на основе аппаратного обеспечения Arduino с открытым исходным кодом. Детали доступны во многих магазинах электроники; их можно заказать онлайн по цене около 200 евро. Также ученые разработали более точные способы калибровки датчика метана. Это позволит измерять потоки парниковых газов при очень низких затратах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026