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物理学家观察了质子的内部 - 发现那里的物理定律并不像他们想象的那样起作用
胶子不再遵循通常的模型。尺度为 0.2 飞米。
来源:安全实验室新闻频道物理学家观察了质子的内部 - 发现那里的物理定律并不像他们想象的那样起作用
胶子不再遵循通常的模型。尺度为 0.2 飞米。
物理学家能够比以前更深入地观察原子核内部，并发现了一幅奇怪的图景：在最小的尺度上，胶子的行为并不完全像通常的模型预测的那样。大型强子对撞机 ALICE 实验的数据表明，在高能量下，J/ψ 粒子的产生受到的抑制程度超过预期。这个结果最好用胶子的饱和度来解释，在饱和度下，它们的密度不再无限增加。
胶子将夸克束缚在质子和中子内部并携带强大的力量。正是夸克、胶子的能量及其相互作用产生了质子和中子的大部分质量。因此，物理学家长期以来一直对胶子在原子核内的分布以及它们在极高能量下会发生什么感兴趣。
直接看到单个胶子是不可能的，因此研究人员使用其他粒子作为探针。在 ALICE 中，这个角色由 J/ψ 介子扮演，由粲夸克及其反夸克组成。 J/ψ 产生的概率取决于原子核中胶子的分布，因此从这些事件中可以重建内部正在发生的事情的图像。
在实验中，我们使用了加速到接近光速的铅原子核。两人并肩而过，但并没有直接碰撞。一个原子核的强大电磁场充当一束高能光子流。光子可以撞击另一个原子核并产生 J/ψ。
这种过程的不连贯版本尤其重要。它不是对整个原子核敏感，而是对胶子场中的微小不均匀性敏感。得益于此，物理学家能够探索比质子更小的区域。
最重要的事情发生在最小的规模上。在对小于质子的结构敏感的范围内，J/ψ 的数量随能量的增加明显慢于预期。抑制的统计显着性约为三个标准差。