Sciencemag.cz
Doporučujeme
Kvarky v protonu k sobě lepí silná interakce, která přitom v rámci atomů přesahuje rozměr protonu a drží pohromadě i celé jádro. Z kvantové chromodynamiky ovšem vyplývá zajímavá věc: pokud by se kvarky v protonu podařilo stlačit k sobě dostatečně blízko, interakce by se „zapouzdřila“. Proton by v ten okamžik nebyl vázán k dalším nukleonům a mohl by jádro volně opustit (a dál pak normálně existovat, na rozdíl od neutronu je na běžné časové škále plně stabilní i sám o sobě).
V rámci kvantové chromodynamiky se silná interakce označuje také jako barevná síla. Smáčknutý proton by tedy vykazoval „barevnou průhlednost“ – sám by nepůsobil na své okolí, ale také by byl neviditelný pro barevnou sílu ostatních protonů a neutronů.
Tolik předpovědi kvantové chromodynamiky. Dosud se podobný jev podařilo potvrdit u jednodušších částic, pionů (skládají se ze dvou kvarků, nikoliv ze tří jako nukleony; respektive jsou kombinací kvarku a antikvarku). Další experimenty i modely vedly k odhadu energie, kdy by již mohly barevnou průhlednost vykazovat i protony. Na Národním urychlovači Thomase Jeffersona po posledním upgradu již experimenty umožňují experimentovat při příslušných energiích. V elektronovém urychlovači se podařilo dodat elektronům energii 12 GeV a tyto elektrony pak byly namířeny na jádra uhlíku. Skutečně se podařilo z jader vyrazit několik tisíc protonů, jenže žádná barevnou průhlednost se u nich nezaznamenala. Přitom, jak uvádějí výzkumníci z Jeffererson Lab, šlo o nejenergetičtější protony získané pomocí elektronů a současně i o nejenergetičtější fotony, s nimiž se na Jeffererson Lab kdy pracovalo.
V případě barevné průhlednosti jde o základní předpověď kvantové chromodynamiky, takže autoři výzkumu soudí, že příslušný jev prostě bude vyžadovat jen ještě vyšší energie (konkrétní hodnota z teorie přímo nevyplývá).
D. Bhetuwal et al, Ruling out Color Transparency in Quasielastic C12(e,e′p) up to Q2 of 14.2 (GeV/c)2, Physical Review Letters (2021). DOI: 10.1103/PhysRevLett.126.082301
Zdroj: Thomas Jefferson National Accelerator Facility / Phys.org
