Nella composizione del protone è stato trovato un quark, che pesa più di questa particella

Lo ha dimostrato l’analisi di una grande quantità di dati sperimentali ottenuti dalle collisioni di particelle

i protoni possono contenere quark charm. Lo studio di collaborazione NNPDF è stato pubblicato sulla rivista Nature.

Un protone è una particella carica positivamentecompreso nel nucleo di un atomo. Nonostante le loro piccole dimensioni, queste particelle sono composite. Secondo la cromodinamica quantistica, ogni protone è costituito da due quark up e uno down, legati insieme da gluoni. Questo modello descrive il protone relativamente bene, ma è semplificato. Numerosi studi hanno dimostrato che, oltre ai quark up e down, altri quark possono entrare temporaneamente nel protone.

Ci sono sei tipi di quark in totale.Tre di loro sono più pesanti dei protoni e tre sono più leggeri. Il quark charmed è il più leggero del gruppo pesante. Nel loro esperimento, gli scienziati hanno utilizzato un nuovo approccio per analizzare le osservazioni fatte in 35 anni.

Per conoscere la struttura del subatomico eparticelle elementari, i ricercatori le fanno collidere a velocità incredibili in acceleratori di particelle come il Large Hadron Collider. Nel loro lavoro, gli scienziati della collaborazione no-profit NNPDF hanno raccolto dati sui risultati di tali collisioni a partire dagli anni '80. 

I risultati delle osservazioni sono stati utilizzati dagli scienziati permodello di apprendimento automatico, che avrebbe dovuto ricostruire la composizione delle particelle. L'algoritmo presentava possibili strutture e la probabilità che potessero esistere effettivamente.

Lo studio ha dimostrato che, sebbene la probabilitàun tale evento è basso, un quark incantato può far parte dei protoni. In questo caso, la differenza di massa è regolata dalla natura probabilistica della fisica quantistica. La grande massa e la bassa probabilità che un quark incantato colpisca un protone si bilanciano a vicenda, poiché la massa totale di un quark non viene assorbita da una particella subatomica, anche quando entra nella sua composizione, spiegano i fisici.

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