藝術家對夸克的印象與製造質子相互作用。
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質子位於所有原子的核中，但它們不是基本顆粒：它們是由三個夸克組成的。這種相互作用的強度實際上比電磁力更強烈，並且比顆粒之間的重力拉力更強烈。一項新的研究繪製了這種強度，揭示了這些力量能力的強大 - 質子內的力量最多可以達到500,000紐頓（112,400磅）。
這大約是航天飛機推力的4％，或者是安全帶所經歷的力量，如果您要以每小時100公里（每小時61英里）的速度撞牆。由於體重也是一種力量，因此相互作用相當於10隻大象的重量，5個哈勃望遠鏡（5個相當於在家附近的小學生）或4個大型Bens - 鈴鐺而不是整個鐘樓。這是如此微小的一支令人難以置信的力量。
“我們的發現表明，即使在這些微小的尺度下，所涉及的力也很大，達到了一百万牛頓，相當於約10隻大象，在遠比原子核小的空間中受壓，”該研究的主要作者Joshua的主要作者阿德萊德大學的克勞福德在陳述。
“這些力圖提供了一種理解質子復雜的內部動力學的新方法，有助於解釋為什麼它在高能碰撞中的行為，例如大型強子對撞機的高能碰撞，以及在探測探測基本結構的實驗中事情。”
眾所周知，原子核中質子和其他質子和中子的夸克之間的相互作用很難完全建模。為了清楚這個問題，團隊必須使用複雜的技術。
同樣在阿德萊德大學（University of Adelaide）的合著者羅斯·揚（Ross Young）補充說：“我們已經使用了一種強大的計算技術來繪製作用於質子內部的力。”
“這種方法將空間和時間分解為細網格，使我們能夠模擬強大的力（將夸克與質子和中子結合到質子和中子之間的基本相互作用）之間的變化。”
理解質子的內部結構的興趣無疑是理論上的，因為解決這些相互作用為粒子碰撞可以實現的實驗打開了一個窗口。儘管如此，由於質子梁找到實際用途，還有一些有趣的應用。
揚說：“隨著研究人員繼續揭開質子的內部結構，更大的見解可能有助於優化我們如何在尖端技術中使用質子。” “一個突出的例子是質子治療，它使用高能量質子來精確靶向腫瘤，同時最大程度地減少對周圍組織的損害。
“就像在理解光中的早期突破一樣，為現代激光和成像鋪平了道路，促進我們對質子結構的了解可能會影響科學和醫學中的下一代應用。”
該論文發表在期刊上物理評論信。
