Ядерные «узлы» могут раскрыть тайны атомов: Структуры, называемые скирмионами, возможно, преодолеют препятствия в расчетах атомной физики.

Узлоподобные структуры, называемые скирмионами, возможно, помогут ученым распутать внутреннюю работу атомных ядер., исследование замены предлагает. Скирмион может быть небольшим возмущением в очень большом веществе., кружащийся узор, который, своего рода узел, трудно отменить. в шестидесятых, физик Тони Скирм подсказывает, что эти структуры, названные им однажды, могут представлять протоны и нейтроны внутри ядра в теоретических расчетах.. однако, несмотря на некоторое первоначальное обещание, концепция попала в затруднительное положение. в частности, Расчеты скирмионов созданы деформированные ядра.

ALL Завязывается UP Узлоподобные структуры, называемые скирмионами, могут помочь ученым изучить ядро ​​атома, такие как гелий Фото: SPL / Наука

Но в настоящее время исследователи улучшили свои расчеты, однако протоны и нейтроны должны скопиться внутри скирмионного изображения. Эти результаты, согласующиеся с ожиданиями, подтвердили экспериментальные знания., сообщает команда в чрезвычайном исследовании, опубликованном в Physical Review Letters..

Вот, однако, концепция работает: внутри ядра, частицы, называемые пионами, постоянно вращаются вокруг, служит для переноски ядра. даже в качестве ассоциированной степени лептон имеет электрическое поле, которое может толкать различные частицы, эти пионы тоже связаны с полями. На исходном изображении Скирма, протоны и нейтроны можно описать как завихрения в пионном поле — или скирмионы — подобно узлу, завязанному на куске нити..

В действительности, протоны и нейтроны состоят из более мелких субатомных частиц, называемых кварками и глюонами., и фундаментальная теория, которая описывает, как эти частицы взаимодействуют, называется квантовой хромодинамикой, невозможно сложно. Скирмионы могли бы упростить расчеты — лишь бы техника давала правильные ответы.

Сейчас, физики из Даремского университета в Англии решили некоторые проблемы скирмионов, в исследованиях атомных ядер размером с углерод-12.

Расчеты Скирмиона обычно не учитывают более тяжелые частицы, называемые ромезонами, которые также важны для сохранения целостности ядер.. Включение этих частиц в расчеты меняет то, как завязывается скирмионный «узел» в поле., и формы полученных ядер, говорит физик-математик и соавтор исследования Пол Сатклифф.. Это как если бы узлы были завязаны на «скучной веревке перед, и теперь это … цветная нить с блестками на ней». Как результат, «Теперь вы получаете правильные формы," он говорит.

Идея скирмионов прижилась и в других областях.. Родственный скирмион проявляется в спиралях намагниченности в некоторых твердых материалах. (SN: 2/17/18, п. 18), но магнитные скирмионы намного больше и ими можно манипулировать по желанию.

Исследователи долго пытались использовать скирмионы для изучения атомных ядер., говорит физик-теоретик Николас Мэнтон из Кембриджского университета, который не участвовал в исследовании.. Но новый результат «приближается к физически разумному».

В конце концов, такие расчеты могут помочь ученым изучить удивительные свойства некоторых ядер.. Пример - углерод-14., радиоактивная версия углерода, которую можно использовать для датирования древних артефактов. Он распадается с удивительно долгим периодом полураспада около 5,700 лет. Скирмионы могут помочь ученым лучше понять этот странный распад, Мэнтон говорит

Источник: www.sciencenews.org