Nucleaire ‘knopen’ kan de geheimen van atomen ontrafelen: genoemd skyrmions structuren zouden eventueel horden atoomfysica berekeningen overwinnen
genoemd skyrmions eventueel wetenschappers vergemakkelijkt Knotlike structuren ontwarren de werking van atoomkernen, vervanging studie suggereert. Een skyrmion kon een beetje storing in een uiterst substantie, een wervelende patroon dat, soort van een knoop, is moeilijk om ongedaan te maken. in de jaren zestig, fysicus Tony Skyrme prompt dat deze structuren - sinds noemde hem eens - kan protonen en neutronen te vertegenwoordigen in een kern in theoretische berekeningen. maar ondanks enige aanvankelijke belofte, het concept hit haken en ogen. vooral, skyrmion berekeningen gemaakt misvormde kernen.
ALL GEKNOOPTE UP Knoopachtige structuren, skyrmionen genaamd, kunnen wetenschappers helpen de kern van een atoom te bestuderen, zoals helium Photo: SPL / SCIENCE
Maar op dit moment hebben de onderzoekers hun berekeningen van verbeterde echter protonen en neutronen moet langs beeld Cluster van de skyrmion binnen. Die resultaten in overeenstemming met de verwachtingen ondersteund bevindelijke kennis, rapporteert het team in een uiterst studie in de pers in Physical Review Letters.
Hier is echter het concept werkt: binnen een kern, genoemd pionnen deeltjes AR voortdurend rond zinging, dienen om naar de kern mee te nemen. gelijk associate degree leptonen heeft een elektrisch veld dat verschillende deeltjes kunnen dringen, die pionen ar met betrekking tot gebieden te. In het oorspronkelijke beeld Skyrme's, protonen en neutronen kan worden omschreven als wendingen in het veld pion - of skyrmions - vergelijkbaar met een knoop gebonden in een touwtje.
In werkelijkheid, protonen en neutronen zijn elk opgebouwd uit kleinere subatomaire deeltjes die quarks en gluonen, en de fundamentele theorie die beschrijft hoe deze deeltjes interactie, genaamd kwantumchromodynamica, is onmogelijk complex. Skyrmions kunnen berekeningen eenvoudiger - als alleen de techniek de juiste antwoorden geproduceerd.
Nu, natuurkundigen van Durham University in Engeland hebben een aantal van ellende skyrmions’ opgelost, in studies van atoomkernen zo groot als koolstof-12.
Skyrmion berekeningen meestal verwaarloosd zwaardere deeltjes die rho mesons die ook belangrijk zijn voor het houden van intacte kernen. Met inbegrip van die deeltjes in de berekeningen verandert de manier waarop de skyrmion “knot” in het veld wordt vastgebonden, en het vormen van de verkregen kernen, zegt wiskundige natuurkunde en studie co-auteur Paul Sutcliffe. Het is alsof de knopen in “een saaie touwtje vóór werden vastgebonden, en nu is het … een gekleurde string met enkele schittert op het.”Als gevolg, “Krijg je nu de juiste vormen," hij zegt.
Het idee van skyrmions gevangen op andere gebieden ook. Een verwante skyrmion verschijnt spiraalvormig magnetisatierichting in bepaalde vaste materialen (SN: 2/17/18, p. 18), maar magnetische skyrmions zijn veel groter en kan worden gemanipuleerd naar believen.
Onderzoekers hebben lang geworsteld om skyrmions gebruiken om atoomkernen te bestuderen, zegt theoretisch natuurkundige Nicholas Manton van de Universiteit van Cambridge, die was niet betrokken bij de studie. Maar het nieuwe resultaat “dichter bij fysiek redelijk.”
tenslotte, dergelijke berekeningen zou kunnen helpen wetenschappers bestuderen verrassende eigenschappen van bepaalde kernen. Een voorbeeld koolstof-14, een radioactieve versie van koolstof die kan worden gebruikt om oude artefacten dateren. Het vervalt met een verrassend lange halfwaardetijd van ongeveer 5,700 jaar. Skyrmions kan wetenschappers helpen beter te begrijpen die vreemde verval, Manton zegt
Bron: gedetailleerde berekeningen tonen aan dat
Laat een antwoord achter
Je moet Log in of registreren om een nieuwe opmerking toe te voegen .