Posted by კოლაბორაცია HERA (ადრონულ-ელექტრონული ამაჩქარებელი რგოლი)-მ, ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკის ცენტრიდან DESY(გერმანული ელექტრონული სინქროტრონი), პროტონის შინაგანი სტრუქტურისა და თვისებების 23 წლიანი კვლევა დაასრულა (lanl.gov).
გერმანიის ქალაქ ჰამბურგში მდებარე ამაჩქარებელი HERA, იმითაა უნიკალური, რომ, მაგალითად, დიდი ადრონული კოლაიდერისგან განსხვავებით (დაკ), პროტონებს არა ერთმანეთთან, არამედ უსტრუქტურო ნაწილაკებთან (ლეპტონები), ელექტრონებთან და პოზიტრონებთან აჯახებს.
პროტონის გულში ჩასახედად შექმნილი HERA-ს 6,5 კილომეტრიანი ამაჩქარებლის ერთ რგოლში, ლამის სინათლის სხივის სიჩქარემდე აჩქარებულ პროტონებს, საწინააღმდეგოდ მოძრავ, მის ქვეშ მდებარე მეორე რგოლში იმავე სიჩქარით მქროლ ელექტრონებთან და პოზიტრონებთან აჯახებს.
ლეპტონის(ატომი) ღრმად არადრეკადი გაბნევა პროტონზე.
პროტონის სიღრმეში შესული ელექტრონები და პოზიტრონები, ელქტრომაგნიტური და სუსტი ძალებით მოქმედებენ მის შემადგენელთან. ამ რეაქციების გაზომვა კოლაბორაციის ორი ძირირადი დეტექტორით H1 და ZEUS, ხდებოდა. კარგად შემუშავებული კვანტური ეელქტროდინამიკისგან განსხვავებით, კვანტური ქრომოდინამიკა ნახევრადემპირიულ თეორიად რჩება (მოკლედ კვანტური ქრომოდინამიკის შესახებ).
პროტონი, ნებისმიერი ატომის ბირთვშია. მის შემადგენელში არსებული ორი ზედა და ერთი ქვედა კვარკი ერთმანეთთან ძლიერი ურთიერთქმედებით არის დაკავშირებული, ამ ურთიერთქმედების გადამტანი გლიუონების საშაულებით. როგორც HERA-ზე ჩატარებულმა ექსპრიმენტებმა გვიჩვენა, პროტონის შინაგანი სტრუქტურა გაცლიებით რთულია, რადგან ნაწილაკის შიგნით უამრავი ვირტუალური გლიუონი და კვარკ-ანტიკვარკული წყვილები იბადება. HERA-ს ძირითადი მეცნიერული მიღწევაც სწორედ ესაა.
მთლიანობაში, კოლაბორაციის მიერ მიღებული შედეგები, კვანტური ქრომოდინამიკის თეორიულ დასკვნებს ამტკიცებს, რომლის მიხედვითაც, შეჯახებათა ენერგიების ზრდასთან ერთად, ვირტუალური ნაწილაკების გაჩენის ალბათობაც იზრდება, სტრუქტურა რთულდება – ნაწილაკი ”დუღს”. HERA-თი მიღებული მონაცემები, მაღალ ენერგიებზე ელექტრომაგნიტური და სუსტი ურთიერთქმედებების ერთ ელექტროსუსტ ურთიერთქმედებად გაერთიანების თეორიასაც ამტკიცებს.
პროტონის სტრუქტურის კვლევისათვის, წყალბადის ბირთვზე ლეპტონების ღრმად არადრეკადი გაბნევით, ფიზიკის ბრიტანულმა ინსტიტუტმა, ამანდა კუპერ-სარკარს, 2015 წელს, ჩედვიკის მედალი მიანიჭა. ეს ჯილდო ორ წელიწადში ერთხელ ენიჭებათ მეცნიერებს, რომლებიც ელემენტარული ნაწილაკების კვლევით არიან დაკავებულნი.
მეთიუ ვინგი (კოლაბორაცია ZEUS) – ”კვანტური ქრომოდინამიკა, მიღებულ შედეგებს სრულად ვერ აღწერს. პროტონსა და ელექტრონს შორის დაბალ ენერგიებზე გაჩენილ ურთიერთქმედებათა აღწერა ჯერ ისევ თეორეტიკოსების საქმეა” (ელემენტარული ნაწილაკების სტანდარტული მოდელი; პროტონის სუსტი მუხტი ექსპერიმენტის საფუძველზე პირველად გაზომეს).