Физики раскрыли старую загадку замедления кварков внутри больших атомов

Американские физики раскрыли загадку замедления кварков внутри больших атомов, которая не давала покоя ученым на протяжении тридцати пяти лет. Разобраться с загадкой удалось благодаря данным, которые по итогам своих исследований получили сотрудники Лаборатории Джефферсона Министерства энергетики Соединенных Штатов Америки.

Кварки и глюоны — базовые элементы всей материи, представляющие собой мельчайшие из существующих субатомных частиц.

Природа кварков подразумевает, что они должны проходить сквозь атомы разного размера с одинаковой скоростью, однако в реальности, как выяснилось в 1983 году, это не так.

Дело в том, что тридцать пять лет назад ученые из ЦЕРН провели эксперимент, в результате которого обнаружили так называемый "эффект ЕМС" — кварки замедляются внутри ядер железа, где много протонов и нейтронов. С тех пор было неоднократно подтверждено, что чем больше атомное ядро, тем с меньшей скоростью двигаются кварки внутри него.

Почему так происходит — физики поняли только сейчас. Оказалось, что все дело в коррелированных парах из протонов и нейтронов.

"У атомов с большим ядром больше протонов и нейтронов, и, соответственно, из них чаще образуются коррелированные пары. Квантовые особенности этих взаимодействий влияют на кварки, и они в итоге замедляются", — говорит Ор Хен, профессор MIT и один из физиков, разгадавших давнюю загадку.