Interne snage protona su jednake težini 5 školskih autobusa, 10 slonova, 5 teleskopa Habl...

Zbog toga su potrebni vrlo moćni akceleratori čestica da ih razbiju!

Protoni su smešteni u jezgrima svih atoma, ali oni nisu findamentalne čestice: sastavljeni su od tri kvarka koja zajedno drži jaka nuklearna sila. Snaga ove interakcije zapravo je veća nego elektromagnetna sila i mnogo veća nego gravitaciono privlačenje između čestica.

Preporučujemo

Nova studija mapira ovu snagu, otkrivajući koliko zaista ove sile mogu biti jake: sile unutar protona mogu dostići 500.000 njutna.

To je oko 4% potiska spejs-šatla ili sila koju trpi sigurnosni pojas ako udarite u zid pri brzini od 100 kilometara na čas. Pošto je težina takođe sila, ova interakcija je jednaka težini 10 slonova, pet teleskopa „Habl“, pet školskih autobusa ili četiri Big Bena – zvona, a ne čitave kule. To je neverovatna sila u tako malim razmerama.

„Tih 10 slonova je kompresovano u prostor mnogo manji od atomskog jezgra“, kaže Džošua Kroford sa Univerziteta Adelejd. „Mape sile obezbeđuju nov način da se razume složena unutrašnja dinamika protona, objašnjavajući ponašanje u visokoenergetskim sudarima poput onih u Velikog hadronskom sudaraču i eksperimentima koji ispituju fundamentalnu strukturu materije“.

Interakcije između kvarkova unutar protona i kvarkova drugih protona i neutrona u atomskim jezgrima teško je potpuno modelirati. U cilju razjašnjavanja tog problema, istraživači su koristili kompleksnu tehniku – moćnu kompjutersku tehniku kvantne hromodinamike rešetke.

Ovaj pristup razlaže prostor i vreme u finu rešetku omogućavajući da simuliramo kako jaka sila – fundamentalna interakcija koja veže kvarkove u protone i neutrone – varira širom različitih oblasti unutar protona, kažu istraživači.

Interes za razumevanje unutrašnje strukture protona je sigurno teorijski, pošto shvatanje ovih interakcija daje uvid u šta eksperimenti sa sudarima čestica mogu da postignu. Ipak, postoje neke zanimljive primene dok snopovi protona nalaze praktične upotrebe.

Bolje razumevanje unutrašnje strukture protona može doprineti usavršavanju upotrebe protona u najsavremenijim tehnologijama. Jedan poznati primer je protonska terapija, koja koristi visokoenergetske protone za precizno gađanje tumora uz minimizanje štete po okolno tkivo.

Kao što su rani uspesi u razumevanju svetlosti utrli put modernim laserima i snimanju, unapređenje znanja o strukturi protona moglo bi oblikovati sledeću generaciju primena u nauci i medicini.

(Telegraf Nauka/IFL Science)