2月21日科学家们以比以往更高的精度研究了质子中的反物质

科学

质子是一种带正电的粒子，存在于每个原子的中心。它是一个由强相互作用的基本粒子、夸克和核力载体胶子组成的受限复杂系统。它的电荷等性质由超过三个夸克支配——两个“上”夸克和一个“下”夸克，称为价夸克。然而，仔细观察，质子“海”变成了夸克及其反物质对应物反夸克的湍流和神秘混合物，它们在迅速相互湮灭之前突然出现和消失。科学家称这些夸克为海夸克。SeaQuest Collaboration 以比以往更高的精度研究了质子海的反物质构成，以获取范围广泛的夸克动量。他们发现质子平均每个向上反夸克有 1.4 个向下反夸克。

影响

质子是带正电荷的亚原子粒子，存在于每个原子中。了解质子的结构可以深入了解将质子结合在一起的力。这些见解有助于物理学家回答所有科学中一些最基本的问题。SeaQuest 数据与质子的众多竞争模型中的两个一致，证明了质子海夸克的重要性。SeaQuest 的发现还将帮助科学家解析大型强子对撞机的粒子碰撞数据，以寻找新的物理学。

概括

SeaQuest 研究小组的科学家们研究了质子海中反夸克的上下味道之间的不对称性。他们的数据表明，在质子中，在很宽的夸克动量范围内，向下反夸克的数量超过向上反夸克。为了探测质子中的夸克和反夸克，科学家们向液态氢和氘的目标发射了高能质子束。他们研究了来自光束的质子与目标中的原子核之间的碰撞后果。当质子碰撞时，会发生很多事情。在一个称为 Drell-Yan 过程的过程中，碰撞质子中的夸克和反夸克湮灭，两个称为 μ 子的新基本粒子从湮灭中出来，作为相互作用的标志。通过研究碰撞的签名，科学家们确定，质子中的下反夸克比上反夸克多 40%，即使在罕见的情况下，单个反夸克携带超过质子总动量的三分之一。质子内反物质的起源和观察到的不对称性可以通过模型来解释，其中一些反夸克被携带在虚拟粒子云中，在质子周围形成一个场。这类模型对质子中反物质的自旋做出了额外的预测，可以用未来的测量来测试。质子内反物质的起源和观察到的不对称性可以通过模型来解释，其中一些反夸克被携带在虚拟粒子云中，在质子周围形成一个场。这类模型对质子中反物质的自旋做出了额外的预测，可以用未来的测量来测试。质子内反物质的起源和观察到的不对称性可以通过模型来解释，其中一些反夸克被携带在虚拟粒子云中，在质子周围形成一个场。这类模型对质子中反物质的自旋做出了额外的预测，可以用未来的测量来测试。

资金

这项工作由 SeaQuest Collaboration 完成，其工作部分得到了能源部的支持;密西西比州立大学国家科学基金会;JSPS()KAKENHI Tokyo Tech 全球 COE 计划，;山田科学基金会;和科技部。

标签：