Физики выяснили, что глюоны, а не кварки, определяют ключевые свойства протона
Физики из Брукхевенской национальной лаборатории (США) впервые напрямую проследили за разрушением протонов на ускорителе RHIC и получили новые доказательства того, что глюоны, а не кварки, играют ключевую роль в определении барионного числа — одной из фундаментальных характеристик элементарных частиц. Результаты эксперимента опубликованы в научном журнале Science.
Группа исследователей под руководством ведущего научного сотрудника лаборатории Жуаня Лицзюаня провела серию опытов на ускорителе частиц RHIC, построенном в 2000 году для наблюдений за столкновениями тяжелых ионов и изучения причин отсутствия во Вселенной значительных запасов антиматерии. В рамках нового эксперимента ученые измерили барионное число протона тремя разными способами, сталкивая частицы света с ядрами атомов золота и ионами этого металла.
Долгое время считалось, что протоны и другие барионы состоят из трех кварков, взаимодействия между которыми стабилизируют частицы и придают им характерные свойства. Однако еще в 1980-х годах исследователи обнаружили отклонения от предсказаний классической кварковой модели. Новые замеры показали, что аномалии в передаче барионного числа между осколками протонов невозможно объяснить классической моделью, но они полностью согласуются с альтернативной теорией, согласно которой Y-образная структура из глюонов, соединяющая три кварка, влияет на барионное число и другие характеристики частицы.
Авторы исследования отмечают, что подтвердить открытие помогут опыты на обновленном Большом адронном коллайдере и строящемся коллайдере EIC, которые позволят уточнить роль глюонов в фундаментальных свойствах протона.
