برای جداسازی مولفه جذابیت، روجو و تیمش از یک مدل یادگیری ماشینی استفاده کردند تا ساختارهای پروتونی فرضی متشکل از طعم‌های مختلف کوارک‌ها را ارائه کنند، سپس آنها را با بیش از 500000 برخورد واقعی از دهه‌ها آزمایش شتاب‌دهنده ذرات مقایسه کردند. LHC
محققان دریافتند که اگر پروتون حاوی یک جفت کوارک طلسم-ضد جذابیت نباشد، تنها 0.3 درصد شانس دیدن نتایج بررسی شده وجود دارد. فیزیکدانان این نتیجه را “3-sigma” می نامند که معمولاً نشانه بالقوه چیزی جالب در نظر گرفته می شود. برای افزایش نتایج به سطح 5 سیگما، کار بیشتری لازم است، که به معنای احتمال 1 در 3.5 میلیون برای یک نتیجه تصادفی است، که به طور سنتی آستانه کشف است.
برداشت هنرمند از یک پروتون – کره های قرمز بزرگ کوارک های بالا هستند و کره آبی بزرگ یک کوارک پایین هستند.
برای Lost in Space-Time، یک خبرنامه ماهانه رایگان در مورد عجیب بودن واقعیت ثبت نام کنید.
کلیف می‌گوید که جزء جذاب پروتون می‌تواند برای سایر آزمایش‌های فیزیک در LHC نیز انشعاب داشته باشد، زیرا آنها بر مدل‌های دقیق زیرساخت پروتون تکیه دارند. روژو می گوید که رصدخانه نوترینوهای IceCube در قطب جنوب، که به دنبال نوترینوهای کمیاب تولید شده در اثر برخورد پرتوهای کیهانی به ذرات در جو زمین است، ممکن است نیاز به این ساختار جدید را نیز در نظر بگیرد. او می گوید: «احتمال برخورد پرتوهای کیهانی بر هسته اتمسفر و تولید نوترینو نسبت به محتوای جذابیت پروتون کاملاً حساس است.
به نظر می رسد پروتون، ذره ای که در قلب هر اتم قرار دارد، ساختار پیچیده تری نسبت به آنچه که به طور سنتی در کتاب های درسی ارائه می شود، دارد. این کشف می تواند پیامدهایی برای آزمایش های فیزیک ذرات حساس مانند برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) داشته باشد.
این تیم نتایج اخیر آزمایش بوزون LHCb Z را بررسی کرد و توزیع آماری تکانه پروتون را با و بدون کوارک جذاب مدل کرد. آنها دریافتند که اگر فرض شود پروتون دارای کوارک جذابیتی باشد، این مدل نتایج را بهتر برازش می‌دهد. این بدان معنی است که آنها برای نشان دادن وجود یک کوارک جذاب نسبت به خود سطح سیگما ایمن تر هستند. روخو می‌گوید: «این واقعیت که مطالعات بسیار متفاوتی بر روی یک نتیجه مشابه انجام شد، ما را متقاعد کرد که نتایج ما قوی هستند.
سرن
در حالی که زمانی پروتون‌ها غیرقابل تقسیم در نظر گرفته می‌شدند، آزمایش‌ها با شتاب‌دهنده‌های ذرات در دهه 1960 نشان داد که آنها حاوی سه ذره کوچکتر به نام کوارک هستند. کوارک ها شش نوع یا طعم هستند و پروتون شامل دو کوارک بالا و یک کوارک پایین است.
تلاش‌های دیگری برای شناسایی مؤلفه جذابیت پروتون انجام شده است، اما گروه‌های مختلف نتایج متناقضی پیدا کرده‌اند و در جدا کردن اجزای سازنده ذاتی یک پروتون از محیط پرانرژی شتاب‌دهنده‌ها، که در آن هر نوع کوارک وجود دارد، مشکل داشته‌اند. به سرعت ایجاد شده و از بین می رود. .
درباره این موضوعات بیشتر بدانید:
منبع: https://www.newscientist.com/article/2334076-physicists-surprised-to-discover-the-proton-contains-a-charm-quark/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home
توصیف کلاسیک یک پروتون می‌گوید که شامل سه ذره کوچکتر است – دو کوارک بالا و یک کوارک پایین – اما یک تحلیل جدید شواهد محکمی پیدا کرده است که نشان می‌دهد آن همچنین حاوی یک کوارک جذاب است.
فیزیک
17 آگوست 2022
