Рубрика «глюоны»

в 9:09, , рубрики: астрономия, глюоны, кварки, Научно-популярное, нейтронные звёзды, нейтроны, физика

Ядро нейтронной звезды находится в таком экстремальном состоянии, что физики не могут договориться о том, что происходит внутри неё. Но новый космический эксперимент — и несколько сталкивающихся нейтронных звёзд — должны показать, могут ли ломаться нейтроны

Мягкая или твёрдая? Спор о том, что находится внутри нейтронной звезды - 1

Предупреждения начали приходить рано утром 17 августа. Гравитационные волны, порождённые столкновением двух нейтронных звёзд — плотных ядер умерших звёзд — омывали Землю. Более 1000 физиков обсерватории aLIGO (Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory — лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) поспешили расшифровать вибрации пространства-времени, прокатившиеся по детекторам подобно долгому раскату грома. Тысячи астрономов боролись за право стать свидетелями послесвечения. Однако официально весь этот переполох держался в секрете. Нужно было собирать данные и писать научные работы. Внешний мир не должен был узнать об этом ещё два месяца.

Этот строгий запрет поставил Джоселин Рид и Катерино Чатциоаноу, двух членов коллаборации LIGO, в неловкое положение. Днём 17 числа они должны были вести конференцию, посвящённую вопросу о том, что происходит в невообразимых условиях внутренностей нейтронной звезды. А их темой как раз было то, как должно происходить слияние двух нейтронных звёзд. «Мы вышли на перерыв, сели и уставились друг на друга, — говорит Рид, профессор Калифорнийского университета в Фуллертоне. — Так как же мы это сделаем?»
Читать полностью »

в 9:37, , рубрики: jet, Matt Strassler, адроны, глюоны, кварки, Научно-популярное, струи, физика

Кварки, глюоны и антикварки — это составные части протонов, нейтронов и (по определению) других адронов. Удивительным физическим свойством нашего мира является то, что когда одна из этих частиц выбивается из содержащего её адрона, и летит с большой энергией движения, она остаётся ненаблюдаемой макроскопически. Вместо этого кварк высокой энергии (или глюон, или антикварк) превращается в «брызги» адронов (частиц, состоящих из кварков, антикварков и глюонов). Эти брызги называют «струёй». Отметим, что это справедливо для пяти самых лёгких цветов кварка, но не для верхнего кварка, распадающегося на W-частицу и нижний кварк до того, как может появиться струя.

В статье я примерно опишу как и почему из обладающих высокой энергией кварков, антикварков и глюонов появляются струи.

Это поведение кварков, отличное от поведения заряженных лептонов, нейтрино, фотонов и прочих, происходит из того факта, что кварки и глюоны подвержены действию сильного ядерного взаимодействия, в то время как другие частицы ему не подвержены. Большая часть взаимодействий между двумя частицами становится слабее с увеличением расстояния. К примеру, гравитационное взаимодействие между двумя планетами падает обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. То же выполняется для электрического взаимодействия между двумя заряженными объектами, оно также падает как квадрат расстояния. Вы самостоятельно можете потереть надувной шарик, зарядив его статическим электричеством, а потом поднести к голове. Если поднести его ближе, ваши волосы встанут дыбом, но этот эффект быстро исчезает, если отодвинуть шарик дальше.
Читать полностью »

в 14:47, , рубрики: Matt Strassler, глюоны, кварки, Научно-популярное, нейтроны, протоны, физика

В центре каждого атома находится ядро, крохотный набор частиц под названием протоны и нейтроны. В этой статье мы изучим природу протонов и нейтронов, состоящих из частиц ещё мельче размером – кварков, глюонов и антикварков. (Глюоны, как и фотоны, являются античастицами сами себе). Кварки и глюоны, насколько нам известно, могут быть по-настоящему элементарными (неделимыми и не состоящими из чего-то мельче размером). Но к ним позже.

Как ни удивительно, у протонов и нейтронов масса почти одинаковая – с точностью до процента:

  • 0,93827 ГэВ/с2 у протона,
  • 0,93957 ГэВ/с2 у нейтрона.

Это ключ к их природе – они на самом деле очень похожи. Да, между ними существует одно очевидное различие: у протона положительный электрический заряд, а у нейтрона заряда нет (он нейтральный, отсюда и его название). Соответственно, электрические силы действуют на первый, но не на второй. На первый взгляд это различие кажется очень важным! Но на самом деле это не так. Во всех остальных смыслах протон с нейтроном почти близнецы. У них идентичны не только массы, но и внутреннее строение.

Поскольку они так похожи, и поскольку из этих частиц состоят ядра, протоны и нейтроны часто называют нуклонами.
Читать полностью »

в 9:33, , рубрики: Matt Strassler, глюоны, кварки, Научно-популярное, протоны, физика
Что такое протон, и что у него внутри? - 1

Рис. 1: атом водорода. Не в масштабе.

Вы знаете, что Большой адронный коллайдер в основном занимается тем, что сталкивает друг с другом протоны. Но что такое протон?

В первую очередь – ужасная и полная неразбериха. Настолько же уродливая и хаотичная, насколько прост и элегантен атом водорода.

Но что тогда такое атом водорода?

Это простейший пример того, что физики называют «связанным состоянием». «Состояние», по сути, означает некую штуку, существующую довольно долгое время, а «связанное» означает, что её компоненты связаны друг с другом, будто супруги в браке. На самом деле, пример супружеской пары, в которой один супруг гораздо тяжелее другого, сюда очень хорошо подходит. Протон сидит в центре, едва двигаясь, а по краям объекта движется электрон, движется быстрее, чем вы и я, но гораздо медленнее скорости света, всеобщего скоростного ограничения. Мирный образ брачной идиллии.

Или он кажется таким, пока мы не заглянем в сам протон. Внутренности самого протона больше напоминают коммуну, где плотно расположено множество холостых взрослых и детей: чистый хаос. Это тоже связанное состояние, но связывает оно не нечто простое, вроде протона с электроном, как в водороде, или хотя бы несколько десятков электронов с атомным ядром, как в более сложных атомах типа золота – но несметное количество (то есть, их слишком много и они слишком быстро меняются, чтобы их можно было подсчитать практически) легковесных частиц под названием кварки, антикварки и глюоны. Невозможно просто описать структуру протона, нарисовать простые картинки – он чрезвычайно дезорганизован. Все кварки, глюоны, антикварки, мечутся внутри с максимально возможной скоростью, почти со скоростью света.
Читать полностью »

в 12:57, , рубрики: glueball, глюоний, глюоны, кварки, Научно-популярное, физика, метки:

image

Австрийские ядерные физики заявляют, что в одной из реакций им удалось пронаблюдать гипотетическую частицу "глюоний" (glueball). Теоретики предсказали её существование в рамках Стандартной модели. Глюоний состоит из одних глюонов и не содержит кварков.

Кварки и глюоны – гипотетические частицы, из которых состоят адроны. Считается, что их невозможно пронаблюдать по отдельности, они всегда комбинируются в какую-либо элементарную частицу. О присутствии общих одинаковых «кирпичиков» в строении адронов физики задумались примерно в 1950-х годах, когда поняли, что достаточно большое количество полученных ими при столкновениях элементарных частиц проявляют общие свойства. Физики решили считать, что любой адрон состоит из трёх кварков.

Однако эти кварки ведут себя довольно странно. Например, кварки не получается разделить (при увеличении расстояния между ними увеличивается и связующая их сила) и скомбинировать в количестве, большем, чем три (за исключением агрегатного состояния вещества под названием "кварк-глюонная плазма", в которой, теоретически, кварки свободно перемещаются по всему сгустку вещества).
Читать полностью »

Главная   |  Архив новостей  |   Android  |   Google  |   Apple  |   Microsoft  |   Информационная безопасность  |   Веб – разработка
Публикации RSS  |  Комментарии RSS
https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js