Ir atklāts jauns kvantu sapīšanās veids: fotoni "atceras" atomu struktūru

Pētnieki no Brookhaven National Laboratory ziņoja par iepriekš nezināmas sugas atklāšanu.

kvantu sapīšanās.Eksperimentos ar Relativistic Heavy Ion Collider zinātnieki pirmo reizi novēroja kvantu traucējumus starp atšķirīgām daļiņām. Šis atklājums palīdzēs kartēt gluonu (bezmasas elementārdaļiņu) sadalījumu atoma kodolā.

Mēs izmērām divas izejošās daļiņas, un ir skaidrs, ka tāslādiņi ir dažādi – tās ir dažādas daļiņas – bet mēs redzam traucējumu modeļus, kas liecina, ka šīs daļiņas ir sapinušās vai sinhronizētas viena ar otru.

Džanbu Sju, Brukhavenas Nacionālās laboratorijas fiziķis un pētījuma dalībnieks

Kvantu sapīšanās ir parādība, kurāvairāku objektu kvantu stāvokļi izrādās savstarpēji atkarīgi. Līdz šim šis efekts ir novērots tikai identiskām daļiņām, piemēram, diviem fotoniem vai elektroniem. Savā pētījumā, kas publicēts žurnālā Science Advances, fiziķi ir parādījuši sapīšanās starp pioniem ar dažādiem lādiņiem, kas rodas, gaismas fotoniem mijiedarbojoties ar gluoniem atoma kodolā.

Mijiedarbība starp pioniem zelta jonu ciešas pārejas laikā, ko ieskauj fotonu "mākonis" kolidera iekšpusē. Attēls: Brookhaven National Laboratory

Caur virkni kvantu svārstību, fotonuZinātnieki skaidro, ka tie mijiedarbojas ar gluoniem, līmi līdzīgām daļiņām, kas satur kvarkus kopā kodolu protonos un neitronos. Šo mijiedarbību rezultātā veidojas starpdaļiņa, kas ātri sadalās divos pionos ar dažādu lādiņu. Izmērot ātrumu un leņķus, kuros šīs jaunās daļiņas saduras ar detektoru, zinātnieki var atgriezties, lai iegūtu svarīgu informāciju par fotonu un izmantotu to, lai precīzi noteiktu gluonu atrašanās vietu kodolā.

Pētījumā zinātnieki analizēja "mākoņus"fotoni, kas ieskauj paātrinājošos zelta jonus, kas paātrinātājā tiek paātrināti līdz ātrumam, kas ir tuvu gaismas ātrumam. Ja divi metāla joni iziet ļoti tuvu viens otram, nesaduroties, fotoni, kas ieskauj vienu no tiem, "izpēta" otra iekšējo struktūru.

Šī metode ir līdzīga tam, ko izmanto ārstipozitronu emisijas tomogrāfijas (PET) skenēšana, lai redzētu, kas notiek smadzenēs un citās ķermeņa daļās. Bet šajā gadījumā mēs runājam par objektu kartēšanu femtometru mērogā - metra kvadriljonajās daļās - viena protona lielumā.

Džeimss Daniels Brandenburgs, Ohaio štata universitātes fiziķis un pētniecības dalībnieks

Lasīt vairāk:

Skatiet visspēcīgāko vulkāna izvirdumu uz Jupitera mēness

Nosaukti pārtikas produkti, kas izraisa vēzi. Tie tiek pasniegti uz Jaungada galda

Ķīniešu roveris uz Mēness atklāj vēl neredzēta bazalta pēdas