Quantum of Science

Protoni bi mogli sadržati elementarnu česticu koja ima veću masu od njih samih. Ovo je još jedan signal da u fizici elementarnih čestica ne mora 2+2 biti uvijek 4.  Protoni su kompozitne čestice koje se sastoje od tri elementarne čestice i to fermiona, tipično 2 gornja i jednog donjeg kvarka. Ostali kvarkovi - vršni, dubinski, čarobni i čudni (top, bottom, charm i strange) imaju  veće mase i nestabilni su. Čarobni kvark je  vrsta elementarne čestice od kojih se sastoji tvar , a prema masi je treći najteži kvark po redu između šest okusa kvarkova. Protoni također mogu sadržavati čarobni kvark, elementarnu česticu koja je 1.5 puta veća od mase samog protona. Što je još čudnije, kada proton ima čarobni kvark, ova teška čestica i dalje nosi samo oko polovinu mase protona. Ova magija se svodi na probabilistički svijet kvantne fizike. Iako čarobni kvark ima veliku masu, vjerovatnost da će se pojaviti u protonu prilično je mala, tako da se velika masa i mala vjerojatnost međusob...

Source: Nature Fizičari su uočili neravnotežu u vrstama antimaterije u nečemu što fizičari nazivaju "more kvarkova" (sea quarks) unutar protona.  Eksperiment  nazvan SeaQuest, u Fermilabu u Bataviji  otkrio je da u protonskom moru ima više donjih antikvarkova nego gornjih antikvarkova: u prosjeku na 1.4 donjih antikvarkova dođe 1 gornji antikvark. Asimetrija bi mogla pomoći u boljem shvatanju modela protona.  Protoni su građeni od tri kvarka - dva "gornja" kvarka i jedan "donji" kvark koji međusobno djeluju preko gluona, jedne vrste bozona. Gluoni se mogu razdvojiti na parove kvark - antikvark, koji tvore ovo "more kvarkova" (ustvari "more kvarkova i antikvarkova"). Sve to čini i građu protona znatno složenijom od onog da se sastoji od jednog donjeg i dva gornja kvarka.  To more kvarkova i antikvarkova koji  brzo nastaju i nestaju i fluktuiraju komplicira interakcije unutar protona. Međutim, nekako bismo pretpostavili da postoji određen...

Prema najnovijim mjerenjima koja su vršili  Florian Köhler-Langes  sa Instituta za nuklearnu fiziku pri Max Planck institutu u Heidelbergu  i njegove kolege sa nekoliko drugih njemačkih instituta, proton je lakši nego što smo dosad mislili.  Masa protona je prema dosadašnjim mjerenjima i paradigmi iznosila  1.672 621 898 (21) × 10 −27  kg, odnosno,  938.272 0813 (58) MeV/ c 2 U radu iz jula ove godine, objavljenom u Physical Review Letters , pod naslovom " High-Precision Measurement of the Proton’s Atomic Mass ", masa protona je mjerena poređenjem kretanja čestica u nekoj vrsti elektromagnetne zamke. Njihovo mjerenje je skoro tri puta preciznije od prethodnih pokušaja mjerenja i za toliko će podaci u CODATA literaturi biti precizniji. CODATA je akronim za  Committee on Data for Science and Technology i to   je interdisciplinarni komitet pri Internacionalnom vijeću za nauku (International Council for Science). Zadatak ...

Sve oko nas se sastoji od atoma i molekula. Molekule su sačinjene od atoma istih ili različitih elemenata povezanih određenim vezama. Atomi su toliko mali da ne samo da ih ne možemo vidjeti, nego ih ne bismo ni mogli izbrojati u jednoj jedinoj tački na kraju rečenice. Zapravo, u jednoj tački bi ih bilo toliko mnogo da mi nemamo riječ koja imenuje taj broj: ima ih više od stotina i stotina milijardi. U jednom gramu zlata bi bilo oko 3x10 21 atoma zlata. Možete li zamisliti taj broj? Napišimo iza broja tri 21 nulu i to je taj broj. Taj broj je veći od broja ljudi na planeti Zemlji i ovom trenutku. Ako se molekule sastoje od atoma, iz čega se sastoje atomi? Oni se sastoje od još manjih čestica: protona, neutrona i elektrona . Sve čestice koje su manje od atoma, iz kojih se atom sastoji, zovemo subatomske čestice . Sub na latinskom znači „ispod“, dakle, subatomske čestice su čestice ispod atoma, tj. jednostavnije i manje od atoma. Neke od ovih subatomskih čestica mogu ...