物理学家越来越接近解开质子自旋之谜

物理学家距离创建质子的三维图像越来越近了。

来源:安全实验室新闻频道

物理学家距离创建质子的三维图像越来越近了。

核科学家距离解开物理学中最大的谜团之一——质子自旋的来源又近了一步。一种创新的新方法将实验数据与先进的计算计算相结合,使人们更详细地了解了将质子内部的夸克固定在其自旋中的“粘合剂”的贡献。这种有前景的方法还为创建质子结构的三维模型开辟了道路,这将使我们能够更好地理解物质的基本属性。

这项研究由托马斯·杰斐逊国家实验室(美国)理论中心的博士后研究员约瑟夫·卡皮(Joseph Carpi)领导。

质子自旋起源之谜可以追溯到 1987 年,当时对其自旋来源进行了首次测量。最初,人们认为质子自旋的主要来源是夸克——质子自旋的基本粒子。然而,事实证明,夸克的贡献仅占质子自旋总量的30%左右。其余 70% 的自旋来自另外两个更难以观察和测量的来源:胶子的自旋(强力的载体)和质子内部夸克的轨道运动。解决这个长期存在的谜团将使我们更好地理解强相互作用的本质和强子的结构。

这项新工作汇集了两组科学家,致力于了解胶子对质子自旋的贡献。胶子自旋的初步实验测量是在布鲁克海文国家实验室的重离子对撞机(RHIC)上进行的。这些数据最初表明胶子对质子自旋有积极的贡献。

新工作

然而,随着数据分析的改进,新的结果出现了。卡皮解释说:“当分析得到完善后,出现了两组相反的结果:一些显示出积极的贡献,另一些则显示出消极的贡献。”

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