这是科学家自1983年以来所知道的神秘真理:质子和中子在原子内部时的行为不同,而在太空中自由漂浮。具体而言,构成这些质子和中子的亚原子颗粒,称为夸克,一旦将它们限制在一个原子中的核。
物理学家真的不喜欢这样,因为中子是中子,无论它们是否在原子中。质子是质子。两个都质子和中子(共同组成称为“核子”的粒子类)由三个较小的颗粒组成,称为夸克,由强力。
马萨诸塞州理工学院的物理学家的研究合着者或母鸡说:“当您将夸克放入核心时,它们开始变慢,这很奇怪。”这很奇怪,因为强大的互动在夸克之间Hen补充说,主要确定它们的速度,而结合原子核(以及在核内夸克)的力应该非常弱。
而且,没有其他已知的力量应如此强烈地改变夸克的行为。然而,效果仍然存在:粒子物理学家称其为EMC效应,以发现它的欧洲MUON合作命名。直到最近,科学家还不确定是什么原因造成的。 [物理学中最大的未解决的奥秘这是给出的
核中的两个颗粒通常通过约800万电子伏特(8 meV)的力来拉动,这是颗粒中能量的量度。质子或中子中的夸克被约1,000 MeV绑定在一起。因此,相对而言是没有意义的核的轻度相互作用Hen告诉Live Science,正在极大地影响夸克内部强大的互动。
“ 1,000次八点是什么?”他说。
但是EMC效应看起来并不像外部力量的轻度轻推。尽管它从一种核心到下一个核,但“它不像半百分之一。
根据所涉及的核,核子的表观大小(这是其速度的函数)可以改变10%至20%。例如,在金核中,质子和中子比自由漂浮时小20%。
亨特说,理论家提出了许多不同的模型来解释这里发生的事情。
他说:“我的一个朋友开玩笑说EMC代表'每个人的模型都很酷',因为每个模型似乎都可以解释它。”
但是随着时间的流逝,物理学家进行了更多的实验,测试了这些不同的模型,一个接一个地掉了。
他说:“没有人能解释所有数据,我们留下了一个很大的难题。我们现在有很多数据,测量了夸克如何在各种不同的核中移动,我们无法解释发生了什么。”
Hen和他的同事们并没有立即试图立即解释所有难题,而是决定看一个只有一种特殊的中子和质子相互作用。
在大多数情况下,核中的质子和中子不会彼此重叠,而是尊重彼此的边界,即使它们实际上只是绑定的夸克系统。但是有时,核子在现有核中链接在一起,并开始短暂地与彼此重叠,成为科学家所说的“相关对”。任何时候,核中约有20%的核子以这种方式重叠。
发生这种情况时,夸克之间大量的能量流,从根本上改变了其结构和行为 - 这种现象由强力。在2月20日发表的论文中日记本质研究人员认为,这种能量流完全解释了EMC效应。 [粒子物理的标准模型这是给出的
该团队用电子轰炸了许多不同类型的核,并发现这些核对与EMC效应之间的直接关系。
Hen说,他们的数据强烈表明,大多数核子中的夸克在进入核时根本不会改变。但是少数参与核子对的人会极大地改变其行为,以至于在任何实验中偏向平均结果。许多夸克挤成如此小的空间会引起一些戏剧性的强力影响。 EMC效应只是少数异常的结果,而不是改变所有质子和中子的行为。
从数据中,团队得出了一个数学函数,该数学函数准确地描述了EMC效应从一个核对下一个核的行为。
乔治·华盛顿大学的物理学家杰拉尔德·费尔德曼(Gerald Feldman)说:“他们(论文的作者)做出了预测,他们的预测或多或少得到了证实。”文章在同一自然问题中,但没有参与研究。
费尔德曼告诉《 Live Science》,这是有力的证据表明,这种配对效果是EMC神秘的真正答案。
35年后,粒子物理学家似乎已经用太多无良好的解决方案解决了这个问题。 Hen说,他和他的同事们已经计划进行后续实验,以更深入地探究这个问题,并揭示了有关原子中配对核的行为的新的未知真相。
最初出版现场科学。