Registreer nu

Log in

vergeten wachtwoord

Wachtwoord vergeten? Vul alstublieft uw e-mail adres in. U ontvangt een link ontvangen en zal een nieuw wachtwoord via e-mail te creëren.

bericht toevoegen

Je moet inloggen om bericht toe te voegen .

question

U moet inloggen om een ​​vraag te stellen.

Log in

Registreer nu

Welkom bij Scholarsark.com! Uw inschrijving krijgt u toegang te verlenen tot het gebruik van meer kenmerken van dit platform. U kunt vragen stellen, maken bijdragen of antwoorden bieden, bekijk profielen van andere gebruikers en nog veel meer. Registreer nu!

Natuurkundigen eindelijk berekend, waar de massa van het proton komt uit

massa van een proton is rechtvaardiger dan de som der delen. En nu wetenschappers weten precies wat goed is voor heft de subatomaire deeltje. Protonen zijn opgebouwd uit nog kleinere deeltjes die quarks, dus je zou verwachten dat het simpelweg toevoegen up massa van de quarks’ u de massa van het proton zou moeten geven. Echter, dat bedrag is veel te klein om bulk het proton te verklaren. En nieuw, gedetailleerde berekeningen blijkt dat enkel en alleen 9 procent van heft het proton gedetailleerde berekeningen tonen aan dat. De rest van de massa van het proton komt van complexe effecten die binnen het deeltje, onderzoekers verslag in het november. 23 Physical Review Letters.

enorme onderneming gedetailleerde berekeningen tonen aan dat, wetenschappers bedacht hoe protonen (hier geïllustreerd in de kern van een atoom) krijgen hun massa Photo: Ktsdesign / SHUTTERSTOCK

Quarks krijgen hun massa's uit een proces verbonden met het Higgs boson, een elementair deeltje gedetecteerd eerst in 2012 (SN: 7/28/12, p. 5). Maar “de quark massa's zijn klein,”Zegt studie co-auteur en theoretisch natuurkundige Keh-Fei Liu van de Universiteit van Kentucky in Lexington. Zo, protonen, het Higgs verklaring tekortschiet.

In plaats daarvan, de meeste van de proton 938 miljoen elektronvolt van de massa is te wijten aan de complexiteit van kwantumchromodynamica, of QCD, de theorie die goed is voor het karnen van deeltjes in het proton. Het maken van berekeningen met QCD is uiterst moeilijk, dus om de eigenschappen van het proton theoretisch te bestuderen, Wetenschappers gebruiken een techniek genaamd rooster QCD, in welke ruimte en tijd opgedeeld in een raster, waarna de quarks verblijven.

Met behulp van deze techniek, natuurkundigen eerder het proton massa berekend (SN: 12/20/08, p. 13). Maar wetenschappers niet had divvied op waar die massa vandaan komt tot nu toe, zegt theoretisch natuurkundige André Walker-Loud van Lawrence Berkeley National Laboratory in Californië. “Het is spannend, want het is een teken dat ... we hebben echt een schot in dit nieuwe tijdperk” waarin rooster QCD kan worden gebruikt om beter te begrijpen kernfysica.

Naast de 9 procent van de massa van het proton, dat afkomstig is van heft quarks’, 32 procent komt van de energie van de quarks zippen rond in het proton, Liu en collega's vinden. (Dat komt omdat energie en massa zijn twee kanten van dezelfde medaille, dankzij de beroemde formule van Einstein, E = mc2.) Andere bewoners van het proton, massaloze deeltjes die gluonen dat hold quarks bij elkaar helpen, bijdragen ander 36 procent via hun energie.

De overige 23 procent ontstaat als gevolg van kwantum effecten die optreden wanneer quarks en gluonen interactie in ingewikkelde manieren binnen het proton. Die interacties veroorzaken QCD een principe genaamd schaalinvariantie aan hun laars lappen. Schaalvergroting invariante theorieën, rekt of krimpt ruimte en tijd maakt voor de resultaten van de theorieën. Massadeeltjes bieden de theorie van een schaalverdeling, dus als QCD tart schaalinvariantie, protonen ook massa te krijgen.

De resultaten van de studie zijn niet verrassend, zegt theoretisch natuurkundige Andreas Kronfeld van Fermilab in Batavia, Ziek. Wetenschappers hebben lang vermoed dat de massa van het proton omhoog werd gemaakt op deze manier. Maar, hij zegt, “Dit soort berekening vervangt een geloof met wetenschappelijke kennis.”


Bron: gedetailleerde berekeningen tonen aan dat, door Emily Conover

Wat betreft Marie

Laat een antwoord achter