Obrázek: Zdroj: Pixabay, autor. Geralt, licence: Pixabay License, Free for commercial use

Zkusili stlačit protony, nepovedlo se

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

Proč vznikající hvězdy nevyžerou všechen okolní vodík?

Hvězdy vznikají z obrovských mraků plynného vodíku. Plyn se shlukuje a stlačuje gravitací, přitom roste …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close