Wissenschaftler haben nun die Kräfte, die in einem Proton wirken, abgebildet und zeigen beispiellose, wie Quarks-die winzigen Partikel in sich-reagieren, wenn sie von hochenergetischen Photonen getroffen werden.
Das internationale Team umfasst Experten der University of Adelaide, die die Struktur subatomischer Angelegenheit untersuchen, um weitere Einblicke in die Kräfte zu gewähren, die der natürlichen Welt stützen.
„Wir haben eine leistungsstarke Computertechnik namens Gitterquantenchromodynamik verwendet, um die in einem Proton wirkenden Kräfte abzubilden“ .
„Dieser Ansatz bricht Raum und Zeit in ein feines Netz ein und ermöglicht es uns zu simulieren, wie die starke Kraft – die grundlegende Wechselwirkung, die sich in Protonen und Neutronen bindet – zwischen verschiedenen Regionen innerhalb des Protons variiert.“
Das Ergebnis des Teams ist möglicherweise die kleinste Kraftfeldkarte der Natur, die jemals erzeugt wurde. Sie haben ihre Ergebnisse in der Zeitschrift veröffentlicht Physische Überprüfungsbriefe.
Der Doktor der Universität von Adelaide, Joshua Crawfords Berechnungen, leiteten die Arbeit mit dem Team der Universität von Adelaide und internationalen Mitarbeitern.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass selbst auf diesen winzigen Skalen die beteiligten Kräfte immens sind und bis zu einer halben Million Newtons erreichen, das Äquivalent von etwa 10 Elefanten, die in einem Raum, der weit kleiner als ein Atomkern ist, komprimiert sind“, sagte Joshua.
„Diese Kraftkarten bieten eine neue Möglichkeit, die komplizierte interne Dynamik des Protons zu verstehen und zu erklären, warum es sich wie bei hohen Energiekollisionen, wie z. Gegenstand.“
Der große Hadron-Collider (LHC) ist der weltweit größte und höchste Partikelbeschleuniger der Welt. Es wurde von der Europäischen Organisation für Atomforschung (CERN) in Zusammenarbeit mit über 10.000 Wissenschaftlern und Hunderten von Universitäten und Labors in mehr als 100 Ländern errichtet. Ziel des LHC ist es, Physikern die Vorhersagen verschiedener Theorien der Partikelphysik zu ermöglichen.
„Edison hat die Glühbirne nicht erfunden, indem er hellere Kerzen erforschte – er baute auf Generationen von Wissenschaftlern, die untersucht haben, wie Licht mit Materie interagiert“, sagte Associate Professor Young.
„Auf die gleiche Weise enthüllen moderne Forschungsergebnisse wie unsere jüngsten Arbeiten, wie sich die grundlegenden Bausteine der Materie verhalten, wenn sie von Licht getroffen werden, was unser Verständnis der Natur auf ihrer grundlegendsten Ebene vertieft.
„Da die Forscher die innere Struktur des Protons weiterhin auflösen, kann größere Einblicke dazu beitragen, wie wir Protonen in modernsten Technologien verwenden.
„Ein herausragendes Beispiel ist die Protonentherapie, die energiereiche Protonen verwendet, um genau auf Tumoren abzuzielen und gleichzeitig die Beschädigung des umgebenden Gewebes zu minimieren.
„Noch ebenso frühe Durchbrüche im Verständnis des Lichts ebneten den Weg für moderne Laser und Bildgebung, dass unser Wissen über die Protonenstruktur die nächste Generation von Anwendungen in Wissenschaft und Medizin beeinflussen könnte.
„Indem diese Studie die unsichtbaren Kräfte im Proton zum ersten Mal sichtbar machen, überbrückt sie die Lücke zwischen Theorie und Experiment – genau wie frühere Generationen die Geheimnisse des Lichts aufdeckten, um die moderne Welt zu verändern.“
