Nukleaj "nodoj" povas malimpliki la misterojn de atomoj: Strukturoj referitaj kiel skyrmionoj eble venkus obstaklojn en atomfizikaj kalkuloj.

Nodaj strukturoj referitaj kiel skyrmionoj eble faciligus sciencistojn malimpliki la internan funkciadon de atomkernoj., anstataŭa studo sugestas. Skyrmion povus esti eta perturbo en treege substanco, kirliĝanta ŝablono tio, ia nodo, estas malfacile malfari. ene de la sesdekaj jaroj, fizikisto Tony Skyrme instigas ke tiuj strukturoj - ĉar nomitaj iam li - povas reprezenti protonojn kaj neŭtronojn ene de nukleo en teoriaj kalkuloj.. tamen malgraŭ iu komenca promeso, la koncepto trafis ŝanceliĝojn. precipe, skyrmion-kalkuloj kreis misformitajn nukleojn.

ĈIUJ NODOJ Nodaj strukturoj nomataj skyrmionoj povus helpi sciencistojn studi la kernon de atomo, kiel heliumo Foto: SPL/SCIENCO

Sed nuntempe esploristoj plibonigis siajn kalkulojn pri tamen protonoj kaj neŭtronoj devus amasiĝi ene de la skyrmion-bildo.. Tiuj rezultoj en konsento kun atendoj apogis eksperimentan scion, la teamo raportas en treege studo en gazetaro ĉe Physical Review Letters.

Jen tamen la koncepto funkcias: ene de kerno, eroj referitaj kiel pionoj estas ĉiam zinging ĉirkaŭe, servanta al kunporti la nukleon. eĉ kiel asociita grado leptono havas elektran kampon kiu povas puŝi malsamajn partiklojn, tiuj pionoj ankaŭ rilatas al kampoj. En la originala bildo de Skyrme, protonoj kaj neŭtronoj povas esti priskribitaj kiel tordaĵoj en la pionkampo - aŭ skyrmionoj - simila al nodo ligita en peco de ŝnuro..

Hipoksemio vs Hipoksemio, protonoj kaj neŭtronoj ĉiu konsistas el pli malgrandaj subatomaj partikloj nomitaj kvarkoj kaj gluonoj, kaj la fundamenta teorio kiu priskribas kiel tiuj partikloj interagas, nomata kvantuma kromodinamiko, estas neeble kompleksa. Skyrmions povus simpligi kalkulojn - se nur la tekniko produktis la ĝustajn respondojn.

Nun, fizikistoj de Universitato de Durham en Anglio solvis kelkajn el la problemoj de skyrmionoj, en studoj de atomkernoj same grandaj kiel karbono-12.

Skyrmion-kalkuloj tipe neglektas pli pezajn partiklojn nomitajn rho-mezonoj kiuj ankaŭ estas gravaj por reteni nukleojn sendifektaj.. Inkluzivi tiujn partiklojn en la kalkuloj ŝanĝas kiel la skyrmion "nodo" en la kampo estas ligita, kaj la formoj de la rezultaj kernoj, diras matematika fizikisto kaj studkunaŭtoro Paul Sutcliffe. Estas kvazaŭ la nodoj estus ligitaj en “enuiga peco de ŝnuro antaŭe, kaj nun ĝi estas … kolora ŝnuro kun kelkaj ekbriloj sur ĝi.” Tial, “Vi nun ricevas la ĝustajn formojn,ne estis la scio ĉu vi havis la materialojn aŭ presan teknologion por ebligi ĉi tion.

La ideo de skyrmions kaptis sur aliaj kampoj ankaŭ. Rilata skyrmion aperas en spiraloj de magnetigo en certaj solidaj materialoj (SN: 2/17/18, p. 18), sed magnetaj ĉirmionoj estas multe pli grandaj kaj povas esti manipulitaj laŭvole.

Esploristoj longe luktas por uzi skyrmionojn por studi atomkernojn, diras teoria fizikisto Nicholas Manton de la Universitato de Kembriĝo kiu ne estis implikita kun la studo. Sed la nova rezulto "proksimiĝas al esti fizike racia."

Fine, tiaj kalkuloj povus helpi sciencistojn studi surprizajn ecojn de certaj kernoj. Ekzemplo estas karbono-14, radioaktiva versio de karbono kiu povas esti uzata por dati antikvajn artefaktojn. Ĝi kadukiĝas kun surprize longa duoniĝotempo de ĉirkaŭ 5,700 jaroj. Skyrmions povus helpi sciencistojn pli bone kompreni tiun strangan kadukiĝon, Manton diras

Fonto: www.sciencenews.org