【膠子進去對質子自旋】

明道

【膠子進去對質子自旋】

膠槍: RHIC 的鳳凰探測器

四分之一個世紀以來，物理學家面臨一個悖論關於淨自旋質子和中子 — — 只有一小部分，他們的總自旋的誇克占的自旋。

現在，在阿根廷和德國的物理學家分析了產生的相對論重離子對撞機(RHIC) 資料所進行的新研究表明缺少自旋可能來自維繫誇克膠子。

放錯了位置的旋轉?

自旋，內在的角動量，是一個質子和中子 (統稱為核子) 的屬性。

直到 20 世紀 80 年代，物理學家們以為自旋 1/2 的中子和質子是乾脆他們三個的誇克 — — 在第三個相反的方向旋轉的兩個誇克自旋-1/2 的總和。

但是一系列的實驗發現誇克自旋貢獻只有一小部分對核子自旋，導致所謂的"自旋危機"。

這些實驗涉及發射的電子或 μ 介子目標包含自旋極化核子自旋極化梁。

這個想法是比較微粒在梁的撓度，當其旋轉軸指出在梁相同的方向與那些在相反的方向。

這些散射實驗的結果表明，不會超過 25%的核子自旋來自誇克，意思物理學家們不能確定質子和中子在哪裡他們淨自旋。

一種可能性躺，維繫誇克和交換的雄厚力量相互作用的誇克膠子。

實驗研究誇克自旋不能衡量性能的膠子，電磁不交互，研究者轉而求助於 RHIC。

位於布魯克海文國家實驗室在紐約附近，它碰撞兩個質子束 — — 從一個質子膠子可以在通過強相互作用力的另一種誇克與交互。

回轉體膠子

在最新的工作中，一批學者 — —丹尼爾 · 德弗洛裡安，從布宜諾斯艾利斯大學在阿根廷和他的同事 — — 分析幾年價值的碰撞資料從 RHIC 的星級和鳳凰實驗。

德弗洛裡安和他的同事研究了 2009 年以前，收集的資料和比較這些資料與他們已經開發出預測的膠子攜帶涉及質子碰撞中動量一定分數可能的自旋方向的理論模型。

研究人員發現，與 null 結果他們五年前，使用更少的資料對比，膠子自旋並傾向于排隊與質子，而不是反對它。

事實上，他們估計，膠子能提供多達一半的質子自旋。

"這是第一次的證據表明膠子可以使質子自旋的重大貢獻，"說團隊成員Werner Vogelsang圖賓根大學的德國，他並補充說，在理論上，膠子應該提供相同數量的中子自旋。

頭暈的軌道

Vogelsang 警告說，他和他的同事們不能確定他們的結果，因為他們還沒有進行分析可能的自旋貢獻低動量與膠子。

做如此，他說，將需要資料從高能量碰撞 rhic，在那裡質子能量最近已經增加從 100 到 250 GeV，和很可能來自于新一代的極高能量電子-質子對撞機。

這些先進的機器也可能讓物理學家研究核子自旋-軌道，而不是自旋，角動量的誇克和膠子 — — 需要極為罕見的碰撞結果的測量分析的另一個可能來源。

美國麻塞諸塞州理工學院的羅伯特 · 謝斐稱讚德弗洛裡安和同事們為他們的"好工作"，說他們的研究是"重要的一步"，對理解何彌補質子自旋。

他補充說，它使得物理學家理解為什麼質子的三個誇克模型非常管用，在描述屬性，如磁矩和尚未落到目前為止在自旋短甚至更重要。

這項研究發表在物理評論快報.

關於作者

愛德溫 · 裡奇是一個設在羅馬的科學作家

引用：http://www.microsofttranslator.c ... t-in-on-proton-spin