Светот на физиката Масата на лесни кварки е прецизно пресметана
Масата на протони е позната скоро 100 години. Тежината на неговите компоненти, сепак, сè уште не е точно утврдена. Новите пресметки сега ја подобруваат точноста.
Кваркови, антикварци и глуони
Итака (САД) - Протоните и неутроните, компоненти на секое атомско јадро, се составени од уште поелементарни честички - кварковите. Истражувачка група предводена од Питер Лепаж од Универзитетот Корнел во Итака, Newујорк, сега ја утврди масата на трите најлесни кваркови на неколку проценти. Претходните информации беа десет до дваесет пати понепрецизни.
Кварковите ги држи таканаречената силна сила - една од четирите фундаментални сили во универзумот. Толку силно што е невозможно да се одделат и да се испитаат индивидуално. Наместо тоа, тие постојано се опкружуваат со други кваркови, антикварки и честички медијатори на силната сила, т.н. глуони и формираат посложени честички како протони или неутрони.
„За да ги одредиме кваркните маси, треба точно да ја разбереме силната сила“, објаснува Лепаж. За да го направите ова, тој и неговиот тим симулираат однесување на кваркови и глуони на големите суперкомпјутери. Тие ја поедноставија хаотичната ситуација дозволувајќи им само на елементарните честички да се движат по решетка - и во просторот и во времето. Колку поблиску ја повлекувате мрежата, толку поблиску моделот станува реалност.
Со помош на таканаречената решеткана квантна хромодинамика, научниците успеаја да го пресметаат односот на масата на различните видови кварк до точност од еден процент, што е поредок поголем според порано. Според ова, горе кваркот има маса од околу 2 мега електрони волти (MeV), надолниот кварк приближно 4,8 MeV и чудниот кварк околу 92 MeV, пишуваат Лепаж и неговите колеги во списанието Physical Review Letters.
Кварците имаат зачудувачки големи разлики во нивните маси: најлесниот е кваркот горе, што е 470 пати полесен од протонот, а најтешкиот, највисокиот кварк, е 180 пати помасивен од протонот - или скоро исто толку тежок како оловен атом. Зошто елементарните честички се толку спротивни, сè уште е нејасно.