'عقدة' النووي قد كشف غموض ذرات: أن الهياكل يشار إلى skyrmions ربما التغلب على العقبات في حسابات الفيزياء الذرية

هياكل Knotlike يشار إلى skyrmions من المحتمل تسهيل العلماء فك الأعمال الداخلية للنواة الذرية, تشير دراسة استبدال. A skyrmion يمكن أن يكون القليل من اضطراب في مادة جدا, نمط الدوامة التي, نوع من عقدة, هي صعبة للتراجع. في الستينات, الفيزيائي توني سكيرم موجه أن هذه الهياكل - منذ اسمه مرة واحدة عليه وسلم - قد تمثل البروتونات والنيوترونات داخل النواة في الحسابات النظرية. ولكن على الرغم من بعض الوعد الأولي, وعقبات مفهوم الضرب. خصوصا, حسابات skyrmion خلق نواة تالف.

ALL معقود UP يمكن للهياكل العقدية التي تسمى skyrmions أن تساعد العلماء على دراسة نواة الذرة, مثل الهليوم صور: SPL / SCIENCE

لكن في الوقت الراهن الباحثين تحسنت حساباتهم من غير أن البروتونات والنيوترونات يجب أن تتجمع على طول داخل الصورة skyrmion. هذه النتائج في اتفاق مع التوقعات مدعومة المعرفة التجريبية, تقارير فريق في دراسة للغاية في الصحافة في استعراض للحروف البدنية.

وهنا ولكن يعمل مفهوم: داخل نواة, الجسيمات يشار إلى البيونات AR الدوام zinging حول, خدمة للحمل نواة جنبا إلى جنب. حتى درجة يبتون مساعد له المجال الكهربائي التي قد تصدم الجزيئات المختلفة, تلك البيونات AR المتعلقة بمجالات جدا. في صورة Skyrme الأصلية, يمكن وصف البروتونات والنيوترونات كما التقلبات في مجال البيون - أو skyrmions - أقرب إلى عقدة تعادل في قطعة من سلسلة.

في الواقع, يتم إجراء كل البروتونات والنيوترونات تتكون من جسيمات تحت ذرية أصغر تسمى الكواركات وغلوونس, ونظرية الأساسية التي تصف كيف تتفاعل هذه الجزيئات, دعا اللونية الكمومية, هو مجمع مستحيل. Skyrmions يمكن تبسيط العمليات الحسابية - إذا أنتجت فقط تقنية الإجابات الصحيحة.

الآن, وقد حل علماء الفيزياء من جامعة دورهام في انكلترا بعض المشاكل skyrmions ", في دراسات نوى ذرية كبيرة مثل الكربون 12.

حسابات Skyrmion عادة الإهمال جسيمات أثقل تسمى الميزونات رو التي تعتبر مهمة أيضا للحفاظ على نواة سليمة. بما في ذلك تلك الجزيئات في حسابات يغير كيفية skyrmion "عقدة" في مجال يحصل مرتبطة, والأشكال النوى الناتجة, يقول الفيزيائي الرياضي ودراسة المؤلف المشارك بول ساتكليف. كما لو كانت مرتبطة عقدة في "قطعة مملة من سلسلة قبل, والآن حان … سلسلة ملونة مع بعض البريق على ذلك. "ونتيجة لذلك, "أنت الان الحصول على الأشكال الصحيحة," هو يقول.

اشتعلت فكرة skyrmions على في مجالات أخرى أيضا. يظهر A skyrmion ذات الصلة في اللوالب من مغنطة في بعض المواد الصلبة (SN: 2/17/18, ص. 18), لكن skyrmions المغناطيسية هي أكبر من ذلك بكثير، ويمكن التلاعب بها كيفما تشاء.

وقد كافح الباحثون منذ فترة طويلة لاستخدام skyrmions لدراسة الأنوية الذرية, يقول الفيزيائي النظري نيكولاس مانتون من جامعة كامبريدج الذي لم يشارك في الدراسة. ولكن النتيجة الجديدة "يحصل أقرب إلى كونها معقولة جسديا".

في النهاية, مثل هذه الحسابات قد تساعد العلماء على دراسة خصائص مفاجئة لبعض نوى. مثال على ذلك هو الكربون 14, نسخة المشع من الكربون التي يمكن استخدامها حتى الآن التحف القديمة. ويتحلل مع طويلة من المستغرب نصف عمر حوالي 5,700 سنوات. Skyrmions يمكن أن يساعد العلماء على فهم أفضل أن تسوس غريب, يقول مانتون

مصدر: www.sciencenews.org