חישובים פורצי דרך חושפים את התנועה הנסתרת של קווארקים בתוך פרוטונים

שיטה תאורטית חדשה מאפשרת חישובים מדויקים יותר של התנועה התלת-ממדית של קווארקים, ומביאה להבנה עמוקה יותר של הדינמיקה של ספין הפרוטון

גרפיקה המציגה את התנועה הרוחבית של קווארק (הכדור הירוק) בתוך פרוטון שסיבובו מיושר עם כיוון תנועתו (החץ הצהוב הגדול). קרדיט: ולרי לנץ, מעבדת ברוקהייבן.
גרפיקה המציגה את התנועה הרוחבית של קווארק (הכדור הירוק) בתוך פרוטון שסיבובו מיושר עם כיוון תנועתו (החץ הצהוב הגדול). קרדיט: ולרי לנץ, מעבדת ברוקהייבן.

מדעני גרעין פיתחו שיטה תאורטית חדשה לחישוב מדויק של התנועה התלת-ממדית של קווארקים בתוך פרוטון, המספקת הבנה משופרת של התנועות הרוחביות של חלקיקים אלו.

פריצת דרך זו מאפשרת חיזוי התנהגות של קווארקים וגלואונים בניסויי מאיצים עתידיים, כדוגמת מאיץ האלקטרונים-יונים (EIC) ומאיץ ההדרונים האירופי (LHC), מתוך מטרה להבין טוב יותר את דינמיקת הספין של הפרוטון.

שיטה תאורטית חדשה בפיזיקה גרעינית

מדעני גרעין פיתחו שיטה תאורטית חדשה המספקת הבנה טובה יותר של התנועה התלת-ממדית של קווארקים בתוך פרוטון. באמצעות שיטה חדשנית זו, הצליחו החוקרים להשיג תמונה מדויקת וברורה יותר של התנועה הרוחבית של הקווארקים — תנועתם סביב ציר הסיבוב של הפרוטון ובזווית לתנועתו קדימה.

החישובים החדשים תואמים למודלים המבוססים על נתוני התנגשות חלקיקים ומצליחים במיוחד בלכידת התנהגותם של קווארקים בעלי תנע רוחבי נמוך — תחום שבו שיטות קודמות התקשו.

השפעות על ניסויי מאיצים עתידיים

חשיפת מקורות הספין של הפרוטון היא אחת המטרות המרכזיות של מאיץ האלקטרונים-יונים (EIC). התנגשויות של פרוטונים עם ספין מיושר ואלקטרונים בעלי אנרגיה גבוהה יאפשרו מדידה מדויקת של תנועת הקווארקים והגלואונים הרוחבית בפרוטון.

שיטה תאורטית חדשה זו מספקת לראשונה חישובים מדויקים של התפלגות התנע הרוחבי של קווארקים בפרוטונים ומשתנה עם אנרגיית ההתנגשות. חישובים אלו הם פשוטים יותר מאשר המודלים המסובכים הקיימים לתיאור אינטראקציות קווארקים-גלואונים הנובעות מהכוח החזק.

התנועות הרוחביות של הקווארקים

תיאורטיקנים גרעיניים ממעבדות ברוקהייבן וארגון הצליחו לחשב את גרעין קולינס-סופר (Collins-Soper kernel) , פרמטר המתאר את השתנות התפלגות התנע הרוחבי של קווארקים בפרוטון עם אנרגיית ההתנגשות.

הצוות השתמש בסימולציות של כרומודינמיקה קוונטית (QCD) באמצעות מחשבי-על, המתארות את אינטראקציות הקווארקים-גלואונים במרחב-זמן תלת-ממדי.

שיטה תאורטית זו הפכה את החישובים לפשוטים יותר והשיגה תוצאות מדויקות גם בתנועות הרוחביות הקטנות של הקווארקים — תחום שבו האינטראקציות בין קווארקים וגלואונים חזקות ומורכבות במיוחד.

שיפור דיוק החיזוי

התוצאות החדשות עבור קווארקים בתנע רוחבי נמוך תואמות לתוצאות קודמות אך הן מדויקות בהרבה ובעלות אי-ודאות קטנה משמעותית. הן מתאימות גם למודלים שפותחו להסבר נתונים ניסיוניים קיימים.

הישגים אלו מדגימים ששיטה זו יכולה לשמש לחיזוי ופירוש תוצאות ניסויים עתידיים באנרגיות שונות במאיץ האלקטרונים-יונים (EIC) ובמאיץ ההדרונים האירופי (LHC). פיזיקאים ישתמשו בתחזיות ובתוצאות ניסויים אלו כדי לחקור את תנועת הקווארקים בתוך פרוטונים ואת תרומתה לספין של הפרוטון.

למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

2 תגובות

  1. 400 שנים אחרי המהפכה הקופרניקנית,
    הופיעה המהפכה העצברית,והיא שינתה
    לגמרי את הידע – (הפיזיקלי – גיאומטרי)

    הכוכבים לא נעים במסלולים אליפטיים במישור, אלא במסלולים בורגיים במרחב. למסלול בורגי במרחב, יש 3 נתונים – קוטר , מהירות – וזווית קידום,

    לכוכבים אין כוח משיכה, ותנועתם במסלול בורגי היא טבעית ונצחית. תפוח נופל מעצמו כאשר מרפים ממנו, ואין צורך בכוח משיכה שיפיל אותו כלפי מטה.

    הפיזיקאים טועים ברעיון שהחומר בנוי מחלקיקים . החומר הוא רציף, והוא בגדר של צורה פיזיקלית.

    כמו שצורה גיאומטרית בנויה מצירוף כמויות של אורך סגור המכיל כמות של שטח, כך צורה פיזיקלית בנויה מצירוף כמויות של אנרגיה וזמן פסיבי.

    זמן פסיבי קיים ממש במציאות הפיזיקלית, והזמן הנמדד על ידי שעון, קיים רק בדמיון של האדם.

    היסודות החומריים – זהב , פחמן , מימן , ועוד הם צורות פיזיקליות, ויש דמיון בין צורה גיאומטרית לצורה פיזיקלית.

    והמתמטיקאים טועים באומרם שקיים מספר פאי יחיד המתאים לכל המעגלית. המהפכה העצברית גילתה, כי לכל מעגל יש מספר פאי פרטי המתאים לגודלו.
    מספרי פאי פרטיים משתנים בין 3.14 ל 3.16.

    חפשו את ספרי עצבר, בהוצאת ניב

  2. 400 שנים אחרי המהפכה הקופרניקנית
    הופיעה המהפכה העצברית, ששינתה
    לגמרי את כל הידע הפיזיקלי – גיאומטרי.

    הכוכבים לא נעים במסלולים אליפטיים במישור, אלא במסלולים בורגיים במרחב.

    למסלול בורגי במרחב, יש ל 3 נתונים – קוטר המסלול,
    מהירות – וזווית קידום,
    לכוכבים אין כוח משיכה, ותנועתם במסלול בורגי היא טבעית ונצחית.
    תפוח נופל מעצמו כאשר מרפים ממנו, ואין צורך בכוח משיכה שיפיל אותו כלפי מטה.

    הפיזיקאים טועים באומרם שהחומר בנוי מחלקיקים . החומר הוא רציף, והוא בגדר של צורה פיזיקלית.
    כמו שצורה גיאומטרית בנויה מצירוף כמויות של אורך סגור המכיל כמות של שטח, כך צורה פיזיקלית בנויה מצירוף כמויות של אנרגיה וזמן פסיבי.
    היסודות החומריים הם צורות פיזיקליות.

    זמן פסיבי קיים ממש במציאות הפיזיקלית, ואילו מושג הזמן שהאדם משתמש בו, קיים רק בדמיון האנושי – ואינו קיים במציאות הפיזיקלית.

    המתמטיקאים טועים באומרם שקיים מספר פאי יחיד המתאים לכל המעגלית. המהפכה העצברית גילתה, כי לכל מעגל יש מספר פאי פרטי המתאים לגודלו.
    מספרי פאי פרטיים משתנים בין 3.14 ל 3.16.

    חפשו את ספרי עצבר, בהוצאת ניב

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זו עושה שימוש ב-Akismet כדי לסנן תגובות זבל. פרטים נוספים אודות איך המידע מהתגובה שלך יעובד.