這是科學家自1983年以來所知道的神秘真理:質子和中子在原子內部時的行為不同,而在太空中自由漂浮。具體而言,構成這些質子和中子的亞原子顆粒,稱為夸克,一旦將它們限制在一個原子中的核。
物理學家真的不喜歡這樣,因為中子是中子,無論它們是否在原子中。質子是質子。兩個都質子和中子(共同組成稱為“核子”的粒子類)由三個較小的顆粒組成,稱為夸克,由強力。
馬薩諸塞州理工學院的物理學家的研究合著者或母雞說:“當您將夸克放入核心時,它們開始變慢,這很奇怪。”這很奇怪,因為強大的互動在夸克之間Hen補充說,主要確定它們的速度,而結合原子核(以及在核內夸克)的力應該非常弱。
而且,沒有其他已知的力量應如此強烈地改變夸克的行為。然而,效果仍然存在:粒子物理學家稱其為EMC效應,以發現它的歐洲MUON合作命名。直到最近,科學家還不確定是什麼原因造成的。 [物理學中最大的未解決的奧秘這是給出的
核中的兩個顆粒通常通過約800萬電子伏特(8 meV)的力來拉動,這是顆粒中能量的量度。質子或中子中的夸克被約1,000 MeV綁定在一起。因此,相對而言是沒有意義的核的輕度相互作用Hen告訴Live Science,正在極大地影響夸克內部強大的互動。
“ 1,000次八點是什麼?”他說。
但是EMC效應看起來並不像外部力量的輕度輕推。儘管它從一種核心到下一個核,但“它不像半百分之一。
根據所涉及的核,核子的表觀大小(這是其速度的函數)可以改變10%至20%。例如,在金核中,質子和中子比自由漂浮時小20%。
亨特說,理論家提出了許多不同的模型來解釋這裡發生的事情。
他說:“我的一個朋友開玩笑說EMC代表'每個人的模型都很酷',因為每個模型似乎都可以解釋它。”
但是隨著時間的流逝,物理學家進行了更多的實驗,測試了這些不同的模型,一個接一個地掉了。
他說:“沒有人能解釋所有數據,我們留下了一個很大的難題。我們現在有很多數據,測量了夸克如何在各種不同的核中移動,我們無法解釋發生了什麼。”
Hen和他的同事們並沒有立即試圖立即解釋所有難題,而是決定看一個只有一種特殊的中子和質子相互作用。
在大多數情況下,核中的質子和中子不會彼此重疊,而是尊重彼此的邊界,即使它們實際上只是綁定的夸克系統。但是有時,核子在現有核中鏈接在一起,並開始短暫地與彼此重疊,成為科學家所說的“相關對”。任何時候,核中約有20%的核子以這種方式重疊。
發生這種情況時,夸克之間大量的能量流,從根本上改變了其結構和行為 - 這種現象由強力。在2月20日發表的論文中日記本質研究人員認為,這種能量流完全解釋了EMC效應。 [粒子物理的標準模型這是給出的
該團隊用電子轟炸了許多不同類型的核,並發現這些核對與EMC效應之間的直接關係。
Hen說,他們的數據強烈表明,大多數核子中的夸克在進入核時根本不會改變。但是少數參與核子對的人會極大地改變其行為,以至於在任何實驗中偏向平均結果。許多夸克擠成如此小的空間會引起一些戲劇性的強力影響。 EMC效應只是少數異常的結果,而不是改變所有質子和中子的行為。
從數據中,團隊得出了一個數學函數,該數學函數準確地描述了EMC效應從一個核對下一個核的行為。
喬治·華盛頓大學的物理學家杰拉爾德·費爾德曼(Gerald Feldman)說:“他們(論文的作者)做出了預測,他們的預測或多或少得到了證實。”文章在同一自然問題中,但沒有參與研究。
費爾德曼告訴《 Live Science》,這是有力的證據表明,這種配對效果是EMC神秘的真正答案。
35年後,粒子物理學家似乎已經用太多無良好的解決方案解決了這個問題。 Hen說,他和他的同事們已經計劃進行後續實驗,以更深入地探究這個問題,並揭示了有關原子中配對核的行為的新的未知真相。
最初出版現場科學。