Маса протона розгадана. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Маса протона розгадана

28.11.2018

Протони складаються із ще менших частинок, званих кварками, тому можна очікувати, що просте додавання мас кварків має давати масу протона. Проте їхня сума надто мала, щоб пояснити масу протона. І нові, детальні розрахунки показують, що лише 9 відсотків енергії протона посідає масу складових кварків. Решта маси протона походить зі складних процесів, що відбуваються всередині частки.

Кварки одержують свої маси в результаті процесу, пов'язаного з бозоном Хіггса – елементарною часткою, вперше виявленою у 2012 році. Але "маси кварків крихітні", - каже співавтор дослідження та фізик-теоретик Кех-Фей Лю з Університету Кентуккі в Лексінгтоні. Тому вони мають не надто важливе значення для пояснення маси протону.

Натомість більша частина маси протона обумовлена ??складностями квантової хромодинаміки (КХД), яка пояснює спінювання частинок у протоні. Виконання розрахунків із КХД надзвичайно складно, тому щоб теоретично вивчати властивості протона, вчені покладаються на метод, званий ґратчастою КХД, в якому простір і час розбиваються на ділянки, на яких знаходяться кварки.

Використовуючи цю техніку, фізики раніше розрахували масу протона, але досі не могли пояснити, чому вона така. Теоретик-фізик Андре Уокер-Лоуд із Національної лабораторії Лоуренса Берклі в Каліфорнії заявив, що дослідники потрапили "в нову еру", в якій гратчаста КХД може використовуватися для кращого розуміння ядерної фізики.

Лю та його колеги виявили, що на додаток до 9 відсотків маси протона, яка надходить з кварків, 32 відсотки виходить з енергії кварків, що літають усередині протона (якщо згадати відоме рівняння Ейнштейна E = mc2, то зрозуміло, що енергія та маса – дві сторони однієї й тієї монети). Інші складові протона - безмасові частинки, які називають глюонами, які допомагають утримувати кварки разом, вносять ще 36 відсотків маси через свою енергію.

23 відсотки, що залишилися, приходять через квантові ефекти, які виникають, коли кварки і глюони складним чином взаємодіють у протоні. Ці взаємодії змушують КХД ігнорувати принцип, який називають масштабною інваріантністю. У масштабних інваріантних теоріях розтягнення чи стиснення простору та часу немає ніякого відношення до результатів теорії. Масивні частинки забезпечують теорію масштабом, тому коли КХД кидає виклик масштабної інваріантності, протони також набирають масу.

<< Назад: Підрахований сумарний обсяг світла, виділений Всесвіту 29.11.2018

>> Вперед: Любителі кави та чаю відрізняються генами 28.11.2018

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Доведено існування правила ентропії для квантової заплутаності 09.05.2024

Квантова механіка продовжує дивувати нас своїми таємничими явищами та несподіваними відкриттями. Нещодавно Бартош Регула із Центру квантових обчислень RIKEN та Людовіко Ламі з Амстердамського університету представили нове відкриття, яке стосується квантової заплутаності та її зв'язку з ентропією. Квантова заплутаність відіграє важливу роль у сучасній квантовій інформатиці та технологіях. Однак складність її структури робить розуміння та керування нею складними завданнями. Відкриття Регулу та Ламі показує, що для квантової заплутаності справедливе правило ентропії, подібне до того, що існує для класичних систем. Це відкриття відкриває нові перспективи в галузі квантової інформатики та технологій, поглиблюючи наше розуміння квантової заплутаності та її зв'язку з термодинамікою. Результати дослідження вказують на можливість оборотності перетворень заплутаності, що може спростити їх використання в різних квантових технологіях. Відкриття нового правила е ...>>

Міні-кондиціонер Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Літо - час відпочинку та подорожей, але часто спека може перетворити цей час на нестерпне борошно. Зустрічайте новинку від Sony – міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який обіцяє зробити літо комфортнішим для своїх користувачів. Sony представила унікальний пристрій - міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який забезпечує охолодження тіла у спекотні дні. З його допомогою користувачі можуть насолоджуватися прохолодою у будь-який час та в будь-якому місці, просто носячи його на шиї. Цей міні-кондиціонер оснащений автоматичним налаштуванням режимів роботи, а також датчиками температури та вологості. Завдяки інноваційним технологіям, Reon Pocket 5 регулює свою роботу залежно від активності користувача та умов довкілля. Користувачі можуть легко настроювати температуру за допомогою спеціальної мобільної програми, підключеної через Bluetooth. Крім того, для зручності доступні спеціально розроблені футболки та шорти, до яких можна прикріпити міні-кондиціонер. Пристрій може ох ...>>

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву

У кажанів немає діабету 11.12.2011

Багато тропічних кажанів харчуються виключно нектаром квітів. Для людини така цукрова дієта була б убивчою. Як же справляються з нею рукокрилі?

Німецький зоолог Детлеф Кельм годував кажанів розчином цукру, після чого вимірював вміст глюкози у крові. Воно виявилося в 4-5 разів вищим, ніж у здорової людини, до 25 мілімолей на літр крові. Це найвище значення, колись виміряне у ссавців. Але після декількох хвилин активного польоту вміст глюкози знизився більш ніж удвічі і досяг величин, нормальних для ссавця такого розміру.

Який механізм дозволяє швидко прибрати цукор із крові, поки не ясно. Тепер Кельм хоче виміряти обмін вуглеводів у колібрі, які повинні мати справу з тією ж проблемою.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт