Aiškėja neutrono krūvių sandara (2)
Dviems fizikų kartoms buvo įprasta manyti, jog neutronas, elektriškai neutrali elementarioji dalelė bei atomų branduolių sudedamoji dalis, iš tikrųjų savo centre turi teigiamą krūvį, kurį neutralizuoja neigiamas krūvis, esantis neutrono išoriniame sluoksnyje. Pirmasis tokį neutrono sandaros vaizdinį dar 1947 m. pasiūlė žymus italų fizikas Enrikas Fermis, dirbęs JAV ir apdovanotas Nobelio premija už eksperimentinius neutronų sąveikos su atomų branduoliais tyrimus. Tačiau nauji Vašingtono universiteto fiziko tyrimai rodo, kad neutrono krūvio pasiskirstymas sudėtingesnis negu anuomet manė E. Fermis.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Vašingtono universiteto fizikos profesorius Džeraldas A. Mileris (Gerald A. Miller), lygindamas itin tikslius duomenis, gautus iš trijų skirtingų laboratorijų, bei į pagalbą pasitelkęs naujas teorines priemones, išsiaiškino, jog neutronas neigiamą krūvį turi ir vidiniame branduolyje, ir išoriniame sluoksnyje, o teigiamas krūvis yra įspraustas tarp jų; taip jis išlaiko neutrono elektrinį neutralumą. Mokslininko darbas paskelbtas rugsėjo 13 d. internetiniame „Physical review letters“ variante.
„Niekas iki šiol to nebuvo supratęs, – pasakoja D. A. Mileris. – Tai reikšminga kaip akivaizdi gamtos tiesa, kurios anksčiau nežinojome. Dabar jau žinome“.
Šis atradimas keičia mokslininkų supratimą, kaip neutronai sąveikauja su neigiamais elektronais bei teigiamais protonais. Ypač tai turi didelę reikšmę mėginant suprasti, kaip veikia stiprioji sąveika – viena iš keturių fundamentalių gamtoje egzistuojančių sąveikų (šalia silpnosios, elektromagnetinės ir gravitacinės).
Yra žinoma, jog stiprioji sąveika pasireiškia 10-15 m atstumu, o sąveikos nešikliai yra gliuonai. Ji „suriša“ protonus bei neutronus, ir šie suformuoja atomų branduolius.
„Privalome tiksliai išsiaiškinti, kaip veikia stiprioji sąveika, nes tai pati stipriausia sąveika iš visų mums žinomų Visatoje“, - teigia D. A. Mileris.
Minėtosios išvados padarytos išanalizavus duomenis, gautus JAV bei Vokietijos institutuose ir universitetuose. Trijose skirtingose laboratorijose buvo tyrinėjami įvairūs subatominių dalelių savybių ir elgesio aspektai, profesorius D. A. Mileris išskyrė ir išnagrinėjo gautus neutronų duomenis. Jo tyrimus iš dalies finansavo JAV Energijos departamentas.
„Kadangi nagrinėjimas grindžiamas duomenimis, gautais iš tiesioginių stebėjimų, vaizdas gali dar labiau pasikeisti, jei bus gauta dar daugiau duomenų, – tikina mokslininkas. – Dalelė gali būti elektriškai neutrali, tačiau nepaisant to, vis tiek gali pasižymėti savybėmis, susijusiomis su krūviu. Mes ilgą laiką žinojome, jog neutronas pasižymi būtent tokiomis savybėmis, bet dabar apie jas nusimanome kur kas daugiau“.
D. A. Mileris pažymi, jog svarbiausia šiame darbe yra tai, kad patvirtinta dar E. Fermio iškelta pirminė idėja apie neutrono neigiamą krūvį, kuris išsidėstęs išoriniame sluoksnyje.
Stiprioji sąveika, „surišanti“ atomo branduolį, tiesiogiai susijusi su branduoline energija bei branduoliniais ginklais, todėl tikėtina, jog šis tyrimas gali būti praktiškai pritaikytas išvardytose srityse.
„Visa tai taip pat galėtų mums padėti geriau suprasti, kas vyksta mūsų Saulėje. Ir apskritai tiesiog geriau suvokti stipriąją sąveiką, – reziumuoja D. A. Mileris. – Jau seniai žinome, jog be stipriosios sąveikos nebūtų atomų ir visko, ką sudaro atomai“.
Plačiau: MokslasPlius