Structura internă a unui proton, mult mai apropiată de cea reală decât cea clasică...

Întâi de toate, câte quarcuri formează un proton? Nu câte crezi tu, ci mai multe. Mult mai multe! Afli câte anume în paragrafele următoare, fii fără grijă. În al doilea rând: ce este un quarc? Un quarc este o particulă elementară, adică o particulă care nu este compusă din alte particule (până la proba contrară, pentru că despre multe particule s-a crezut inițial că sunt elementare, după care s-a observat că nu sunt...). Quarcurile (nu cuarcii, cum o să auziți sau o să citiți pe alte site-uri, mai puțin riguroase :)) sunt elementele constituente ale protonilor și neutronilor - adică ale acelor particule care formează nucleul unui atom.


Altfel spus, materia este formată din molecule, care la rândul lor sunt formate din atomi. Atomii sunt alcătuiți din nucleu (adică protoni și neutroni) și electroni situați în exteriorul nucleului. Protonii și neutronii nu sunt particule elementare, ci sunt formate din quarcuri.

Protonii, așadar, sunt alcătuiți din quarcuri. Povestea standard care se livrează de regulă este aceea că un proton este alcătuit din trei quarcuri de două tipuri (două quarcuri up și un quarc down). Ca în imaginea de mai jos.

 



Dar nu este așa! Experimentele efectuate la Marele accelerator de hadroni (LHC) de la Cern, Geneva au arătat că un proton conține un număr enorm de quarcuri și antiquarcuri (care este antiparticula quarcului). Practic, o infinitate, orice o însemna asta.

Și atunci de unde această poveste cu trei quarcuri? În fapt este vorba despre diferența dintre numărul total de quarcuri și numărul total de antiquarcuri. Întotdeauna într-un proton vor fi cu două quarcuri up mai mult decât numărul de antiquarcuri up și cu un quarc down mai mult decât numărul de antiquarcuri down.

După cum se poate observa din descriere, dar și din reprezentarea grafică de mai sus, un proton este mai degrabă o structură supercomplexă, decât una simplă, așa cum apare în diverse articole de popularizare ori pe Wikipedia.

Un proton (ca și un neutron, de altfel) este, așadar, un fel de „supă” de particule denumite quarcuri (plus antiparticulele lor).


Dar mai e ceva! Gluonul. Aceasta este o particulă-forță. Adică o particulă care are rolul de a media interacţiunea nucleară tare. Fotonul, de exemplu, este particula care este responsabilă pentru forța electromagnetică. Găsești multe articole pe scientia care explică tot ce se cunoaște despre aceste particule, dacă ești interesat; trebuie doar să cauți...

Gluonul este particula care ține împreună quarcurile. Este o particulă care nu are masă (așa cum este și fotonul).

Tot în experimentele de la LCH s-a putut constata că la energii tot mai mari, densitatea „supei” de quarcuri și gluoni crește, crescând și probabilitatea de a lovi unul.

Interesant este că odată cu creșterea energiei coliziunilor, probabilitatea de lovi quarcuri scade, pe când cea de a lovi gluoni crește. În fapt, la LHC peste 90% dintre coliziunile de particule înregistrate sunt rezultatul interacțiunilor gluon-gluon. Până unde ar putea continua acest lucru? Până unde ar putea crește această densitate? E posibil să avem surprize mari pe măsură ce creștem energia coliziunilor (asta înseamnă o îmbunătățire a tehnologiei existente, care înseamnă mulți, foarte mulți bani). Nimeni nu știe încă.

 

 

Surse: [1] și [2]; credit imagine: Fermilab

Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.
  • Comentariul tău, publicat ca „vizitator”, va fi evaluat în scurt timp de către un moderator în vederea publicării. Utilizatorilor care au cont pe site ori care folosesc conturile de FB, Twitter ori Google li se publică în mod automat comentariile.
    Paul-Gabriel Anoaica · 11:04 28.03.2021
    <Quarcurile (nu cuarcii, cum o să auziți... pe alte site-uri, mai puțin riguroase:))> imi aminteste de o glumita auzita de la regretatul Andrei Gheorghe <Ati auzit de Marcu? - Ala care trage-n Cern cu cuarcu'...>
Spune-ne care-i părerea ta...
caractere rămase.
Loghează-te ( Fă-ți un cont! )
ori scrie un comentariu ca „vizitator”

 



SUSȚINE SCIENTIA!
Donează
prin PayPal


Contact
| T&C | © 2021 Scientia.ro