Protonun içinde kuantum dolanıklığı var mı? Kuark neden tek başına görünmüyor?
Protonlar karmaşıktır ve atom altı parçacıkların kendileri de kuark ve gluon adı verilen daha küçük parçacıklardan oluşur. Şimdi, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndan elde edilen veriler, protonların kompozisyonunun bağımsız olmadığını gösteriyor. Çalışmanın sonuçları "arXiv" de yayınlanan bir makalede üç fizikçi tarafından belirtildi: Dolanıklık adı verilen bir kuantum zinciri ile bağlı. Kuantum dolanıklığı daha önce protonlardan çok daha büyük bir ölçekte çalışılmıştı. Deneyde, dolaşan parçacıklar birbirlerini anında etkiliyor gibi görünüyor. Bilim adamları protonların içinde dolanma olduğundan şüphelenmelerine rağmen, bu fenomenin işaretleri, çap olarak yaklaşık bir milimetrenin trilyonda biri kadar parçacıkların içinde deneysel olarak kanıtlanmamıştır.
Amsterdam Vrije Universiteit'te teorik fizikçi olan Piet Mulders şunları söyledi: Bizim fikrimiz, bunun bir kuantum mekaniksel parçacık olduğu, içine bakarsanız, kendisi dolaşıktır. Bu yeni çalışmada araştırma ekibi, Cenevre'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı) üzerinde yüksek hızlara çıkan protonların çarpışmalarını analiz etti. Araştırmacılar, CMS deneyinden elde edilen verileri kullanarak, protonun dolanmasıyla üretilen entropiyi inceledi. Entropi, bir sistemin mikro düzeyde mevcut olabileceği durumların sayısına bağlı olan bir özelliktir. Bir benzetme, bir kart destesidir: Karıştırılmış kartları sıralamak için birden fazla yol vardır, ancak yalnızca bir kart sırası vardır, bu nedenle karma entropisi daha yüksektir.
- Bağlı protonlar, kuarklar ve gluonlar olarak adlandırılan daha küçük parçacıklar içerir (resimde) Deneysel veriler, kuantum dolanmasının bu parçacıkları birbirine bağladığını göstermektedir. Resim: SCIFY / SHUTTERSTOCK
Bir proton içinde dolanma varsa, bu bağlantılar nedeniyle ek entropi üretilecektir. Bu entropi, her çarpışmada üretilen parçacıkların sayısının sayılmasıyla elde edilebilir. Fizikçi araştırma makalesinde şunları bildirdi: Bulunan entropi değeri, kuarkların ve gluonların dolaşık olduğunu varsayarak beklenen değerle eşleşiyor. Şu anda makale hakem incelemesini bekliyor ve ardından dergide yayınlandı. Almanya'daki Heidelberg Üniversitesi'nde teorik fizikçi olan Stefan Floerchinger şunları söyledi: Dolanıklığın belirtileri henüz belirlenmedi. Dolaşmayı belirlemek için, diğer olası açıklamaları ortadan kaldırmak için titiz testler yapılması gerekir. Aksine, araştırmacıların araştırması "daha çok bir kapıyı açmak gibidir" ve protonların iç fiziğini açıklığa kavuşturmak için daha fazla araştırmaya yol açabilir.
Bu araştırmanın işbirlikçilerinden biri ve New York'taki Stony Brook Üniversitesi'nden teorik fizikçi Dmitri Kharzeev şunları söyledi: Gelecekteki araştırmaların çözebileceği zor bir problem, kuarkların neden her zaman daha büyük parçacıklarla sınırlı olduğu ve asla yalnız görünmediği. . Bu kısıtlama, "dolaşmanın nihai örneğidir". Kuarkların tek başına var olması imkansızdır ve her zaman yoldaşlarıyla ilişkilendirilirler.Kuarkların bu özelliği iyi bilinmesine rağmen, temel bir matematiksel açıklama yoktur. Kharzeev, protonlarda kuantum dolanıklığını incelemenin yardımcı olabileceğini umuyor. Bulmacayı açıklayın.
Referans günlüğü "arXiv"
Alıntı: arXiv: 1904.11974
Brocade Park Bilim, Teknoloji, Bilimsel Araştırma, Popüler Bilim
