Внутри нейтронов обнаружили периодические колебания неизвестной природы

14.11.2021

Ученые, работающие с китайским ускорителем частиц BEC-II, обнаружили свидетельства того, что внутри нейтронов существуют периодические колебания неизвестной природы.

Змеры показали, что электромагнитная структура нейтрона меняется периодическим образом. Нечто похожее ранее было зафиксировано и для протонов. Последующие эксперименты и теоретические расчеты помогут нам понять, как возникают эти колебания и какую роль они играют в структуре нуклонов.

Почти все элементарные частицы состоят из небольших объектов, которые физики называют кварками и глюонами. В протонах, нейтронах и других "тяжелых" частицах-барионах кварка три. Их меньшие "собратья" - мезоны - состоят из двух подобных компонентов, один из которых является антикварком, базовой составляющей антиматерии.

Ученые давно пытаются понять, как распределены кварки внутри протонов, нейтронов и прочих частиц, а также изучить, как они взаимодействуют друг с другом и с "морем" виртуальных кварков, непрерывно возникающих и исчезающих в любой точке пространства. Все эти взаимодействия, как предполагают ученые, влияют на структуру частиц, их размеры, массу и другие свойства, результаты замеров которых иногда не совпадают с теоретическими предсказаниями.

Физики под руководством профессора Института физики высоких энергий (Китай) Юаня Чанчжэна открыли необычное свойство нейтронов в ходе исследования их структуры на ускорителе частиц BEC-II. Ученые сталкивали пучки электронов и позитронов и наблюдали за формированием пар нейтронов и антинейтронов, периодических возникающих в результате взаимодействия частиц материи и антиматерии. Скорость, энергия и направление движения порожденных ими нейтронов и антинейтронов зависят от их внутреннего устройства, чем воспользовались физики для сверхточных замеров распределения кварков внутри этих частиц.

Исследователи вели наблюдения за столкновениями электронов и позитронов на протяжении нескольких лет, что позволило им повысить точность замеров структуры нейтронов примерно в 60 раз по сравнению с прошлыми экспериментами. Улучшение качества данных раскрыло любопытный феномен, с которым физики уже сталкивались несколько лет назад при изучении структуры протонов.

Еще в 2013 году ученые, работающие с установкой BaBar, открыли свидетельства того, что внутри протонов существуют некие колебания, влияющие на характер распределения заряда внутри него. Точная природа этого феномена до сих пор остается загадкой для физиков, так как существование этих колебаний не предсказывается ни одной теорией, описывающей взаимодействия кварков.

Нечто похожее, как выяснили Юань Чанчжэн и его коллеги, происходит и внутри нейтронов, причем колебания внутри них оказались противоположными по фазе по сравнению с их аналогом внутри протонов. Как надеются ученые, последующие опыты на BES-II и других ускорителях частиц помогут раскрыть природу этих колебаний и понять, какую роль они могут играть в поведении нейтронов и протонов.

<< Назад: Беспроводной фен на солнечной энергии 15.11.2021

>> Вперед: Неразрушимое композитное стекло для смартфонов и телевизоров 14.11.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Диммируемые LED драйверы Mean Well ODLC-45/65 20.06.2017 Компания Mean Well выпустила семейство диммируемых источников питания с низкими пульсациями для LED светильников внутреннего освещения. Новое семейство включает в себя две серии источников питания - ODLC-45 и ODLC-65 с выходной мощностью 45 и 65 ватт, соответственно. ODLC-45 и ODLC-65 выпускаются в пластиковом корпусе с установленными проводами для подключения. Преобразователи дополняют имеющуюся номенклатуру бюджетных LED драйверов с низкими пульсациями и коррекцией коэффициента мощности: IDPC-45, IDPC-65 (в открытом исполнении) и IDLC-45, IDLC-65 (в корпусе). Новые источники питания работают в режиме стабилизации выходного тока и обладают возможностью диммирования по интерфейсам 0-10 В и ШИМ до полного выключения. Опционально имеется разновидность источников питания с дополнительным выходом 12 В/50 мА для питания дополнительных датчиков/контроллеров установленных в светильник. Новое семейство LED-драйверов предназначено для светильников внутреннего освещения типа "Армстронг" (и подобных) с повышенными требованиями к пульсациям освещенности. Основные технические параметры ODLC-45 и ODLC-65: выходная мощность: 45 и 65 Вт; выходной ток для серии ODLC-45 из ряда: 350, 500, 700, 1050, 1400 мА; выходной ток для серии ODLC-65 из ряда: 700, 1050, 1400, 1750 мА; пульсации <5%; КМ>0.95; КПД до 88%; температурный диапазон: -20°С...+45°С; интерфейс управления яркостью: 0-10 В; ШИМ; гарантия производителя 3 года.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026