La teoría proporciona una vista de alta resolución del quark.

Ciencia

Los protones contienen dos quarks arriba y uno abajo. Nuevos cálculos que predicen las distribuciones espaciales de cargas, momento y otras propiedades de los quarks dentro de los protones han revelado diferencias clave entre los quarks arriba y abajo. Los cálculos muestran que los quarks up están distribuidos de manera más uniforme y se extienden a una distancia menor dentro del protón que el quark down. En los protones polarizados, donde el espín (momento angular) del protón está alineado en una dirección determinada, la distribución del momento de los quarks down es particularmente asimétrica y distorsionada en comparación con los quarks up. Los resultados indican que estos dos tipos de quarks contribuyen de manera diferente a las propiedades del protón.

La influencia

Los científicos estudian el átomo. Él intentó ¿Quieres entender cómo? Quarks y gluones– Las partículas que forman los protones. Neutrones– Contribución a las propiedades generales del protón. Los nuevos cálculos son los primeros en utilizar un nuevo enfoque teórico para obtener un mapa de quarks de alta resolución en protón. Las predicciones proporcionan información sobre cómo los componentes internos contribuyen a las propiedades del protón, como el giro. Los médicos utilizan el giro de protones todos los días en las resonancias magnéticas, pero sus orígenes siguen siendo un misterio. Los cálculos resultantes de este nuevo enfoque teórico también ayudarán a explicar los datos de los experimentos de física nuclear.

resumen

Se están llevando a cabo experimentos que exploran la estructura del protón en la Instalación del Acelerador de Haz de Electrones Continuo, una instalación para usuarios de la Oficina de Ciencias del DOE en la Instalación del Acelerador Nacional Thomas Jefferson, y están planificados para el futuro Colisionador de Iones de Electrones en el Laboratorio Nacional de Brookhaven. En estos experimentos, los electrones de alta energía emiten fotones virtuales que se dispersan y cambian el impulso total del protón. Los procesos de dispersión brindan a los científicos acceso a la distribución generalizada de partones (GPD), que es cómo se distribuyen el impulso, la energía y otras propiedades de los quarks y gluones dentro de un protón. Es como una técnica de obtención de imágenes de rayos X para los componentes básicos de la materia. Los modelos teóricos proporcionan una base para analizar y predecir los resultados de estos experimentos. Con este fin, una colaboración entre teóricos nucleares del Laboratorio Nacional Brookhaven, el Laboratorio Nacional Argonne, la Universidad de Temple, la Universidad Adam Mickiewicz en Polonia y la Universidad de Bonn en Alemania ha utilizado un nuevo formalismo teórico para calcular las tasas del PIB. Su enfoque hizo posible simular un gran número de estas interacciones de dispersión para producir mapas detallados del momento y la distribución de carga y otras propiedades de los quarks arriba y abajo dentro de protones polarizados y no polarizados. Los resultados muestran diferencias clave entre los quarks arriba y abajo, e implican que los dos tipos de quarks contribuyen de manera diferente a las propiedades del protón.

Finanzas

Este trabajo fue apoyado por la Oficina de Ciencias, Oficina de Física Nuclear del Departamento de Energía (DOE), en el marco del Premio Descubrimiento Científico a través de Computación Avanzada (SciDAC) «Física Nuclear Fundamental a Exaescala y más allá», por la Tomografía Quark-In-Situ La colaboración para Gluon recibió el premio a la carrera temprana de la Oficina de Ciencias del DOE y la Fundación Nacional de Ciencias.