Inti timah dan emas bertabrakan tanpa kontak

Semikonduktor atau tumbukan pusat dari nukleus hingga di LHC membentuk koktail dengan kontribusi plasma quark-gluon dan partikel lainnya. Pada saat yang sama, awan foton bertabrakan di sekitar nukleus, menghasilkan pembentukan pasangan lepton-antilepton di dalam plasma dan koktail, dan ruang di sekitar nukleus. Kredit: IFJ Pan

Ketika ion berat berakselerasi dengan kecepatan cahaya, mereka bertabrakan satu sama lain di kedalaman akselerator Eropa atau Amerika, lem kuark Plasma Itu dibuat untuk sepersekian detik, atau bahkan “koktail” matang dengan partikel lainnya. Menurut para ilmuwan di IFJ Pan, data eksperimen menunjukkan bahwa ada sejumlah kecil aktor di tempat kejadian: Foton. Tabrakan mereka tampaknya memancarkan partikel berlebih, yang keberadaannya tidak dapat dijelaskan.

Plasma quark-gluon tidak diragukan lagi merupakan keadaan eksternal zat ini yang kita ketahui sejauh ini. Di LHC CRN Dekat Jenewa, itu terbentuk ketika dua ion timbal mencapai satu sama lain dari arah yang berlawanan selama tabrakan pusat, bergerak dengan kecepatan yang sangat dekat dengan cahaya. Sup lem quark ini terkadang dibumbui dengan bahan lain. Sayangnya, deskripsi teoretis tentang peristiwa yang melibatkan campuran plasma dan sumber lain gagal menggambarkan data yang dikumpulkan dalam percobaan.

Dalam sebuah artikel yang diterbitkan di makalah fisika b, Sebuah tim ilmuwan dari Institut Fisika Nuklir di Akademi Ilmu Pengetahuan Polandia di Krakow telah menjelaskan penyebab kesalahan tersebut. Pada saat tumbukan inti timbal di LHC, serta pada tumbukan inti emas di Brookaven National Laboratory dekat New York, teori ini mulai disepakati ketika ion berinteraksi mengingat tumbukan antara foton yang mengelilingi kedua proses. .

“Dengan sedikit garam, Anda dapat mengetahui bahwa dengan energi yang cukup tinggi, ion besar bertabrakan tidak hanya dengan proton dan neutronnya, tetapi juga dengan awan foton mereka,” kata Dr. Mariola Klusek-Gavenda (IFJ Pan) dan segera mengklarifikasi: “Kami sudah mempertimbangkan tumbukan antara foton ketika menggambarkan tumbukan ion di LHC. Namun, mereka hanya peduli dengan tabrakan ultra-perifer, di mana ion tidak saling menabrak, tetapi hanya dengan berinteraksi dengan medan elektromagnetik mereka sendiri tidak berubah.Tidak ada yang mengira bahwa tabrakan foton dapat berperan dalam interaksi kekerasan di mana proton dan neutron bergabung ke dalam sup quark-lem. “

Dalam situasi yang diketahui dari kehidupan sehari-hari, foton tidak saling bertabrakan. Namun, situasi berubah ketika kita bekerja dengan ion yang hampir mempercepat kecepatan cahaya. Inti emas mengandung 79 proton, 82 sebagai inti timbal, sehingga muatan listrik setiap ion pada dasarnya berkali-kali lebih tinggi daripada muatan awal. Pembawa interaksi elektromagnetik adalah foton, sehingga setiap ion dapat dianggap sebagai elemen yang dikelilingi oleh awan banyak foton. Selain itu, ion dalam RHC dan LHC bergerak mendekati kecepatan cahaya. Akibatnya, dari sudut pandang pengamat di laboratorium, awan foton di dalam dan di sekitarnya tampak seperti tambalan yang sangat tipis dalam arah gerakan. Dengan setiap bagian dari panekuk proton-neutron semacam ini, ada osilasi yang sangat kuat dari medan listrik dan magnet.

Dalam elektrodinamika kuantum, teori ini digunakan untuk menggambarkan elektromagnetisme dalam fenomena kuantum, di mana medan listrik memiliki nilai paling kritis, dalam urutan sepuluh hingga enam belas volt per sentimeter. Ini berlaku untuk medan listrik statis. Dalam kasus tabrakan nuklir besar-besaran di RHIC atau LHC, kita berhadapan dengan medan dinamis yang muncul hanya sepersejuta miliar detik. Untuk waktu yang sangat singkat, medan listrik dalam tumbukan ion bisa 100 kali lebih kuat dari nilai kritisnya.

“Faktanya, medan listrik ion yang bertabrakan di LHC atau RHC sangat kuat sehingga mereka menciptakan foton virtual dan bertabrakan dengannya. Sebagai hasil dari proses ini, pasangan lepton-antilepton terbentuk pada titik yang berbeda di sekitar ion yang sebelumnya tidak ada unsurnya. Partikel dalam setiap pasangan bergerak menjauh satu sama lain dengan cara yang khas: biasanya dalam arah yang berlawanan dan panjangnya hampir sama dengan arah awal pergerakan ion, ”jelas Dr. Wolfgang Schaefer (IFJ Pan) dan menunjukkan keluarga yang lepton memiliki elektron dan rekan-rekan mereka yang lebih besar: Muns And Towns.

Interaksi foton dalam tumbukan perifer dan produksi pasangan lepton-antilepton yang terkait dengannya sangat penting. Tabrakan seperti ini dijelaskan oleh fisikawan di Krakow beberapa tahun lalu. Yang mengejutkan mereka, mereka sekarang dapat menunjukkan bahwa fenomena yang sama memainkan peran penting dalam tumbukan langsung inti bahkan objek pusat. Data yang dikumpulkan untuk nukleus emas di LHC dan nukleus timbal di LHC menunjukkan bahwa selama tumbukan semacam itu ada sejumlah pasangan elektron-positron “ekstra” tertentu, yang memanjang relatif lambat tegak lurus terhadap tegak lurus terhadap berkas ion. . Mempertimbangkan produk tumbukan foton pasangan Lepton-antilepton, keberadaan mereka dapat dijelaskan secara akurat.

“Hal terpenting bagi kami adalah bahwa dengan melengkapi alat yang ada untuk menggambarkan tabrakan ion besar dengan formalisme kami yang dibangun ke dalam apa yang disebut fungsi distribusi Wigner, kami akhirnya dapat menjelaskan mengapa penemu kulit kontemporer terbesar? Jenis distribusi lepton dan antilepton yang lolos dari lokasi tumbukan nuklir (untuk pusat tumbukan yang ditentukan) dicatat dalam eksperimen. Pemahaman kami tentang proses terpenting yang terjadi di sini menjadi lebih lengkap,” tutup Profesor Anthony Szcurek (IFJ Pan).

Referensi: “Ketergantungan sentralitas Delipton pada produksi melalui proses dari distribusi Wigner foton dalam nukleus” Mariola Klesek-Gavenda, Wolfgang Schaefer dan Anthony Sajkurek, 30 Januari 2021, makalah fisika b.
DOI: 10.1016 / j.physletb.2021.136114

Bekerja pada model Krakow tabrakan foton-foton didanai oleh Pusat Sains Nasional Polandia. Model telah membangkitkan minat fisikawan dengan bekerja dengan pengidentifikasi ALICE di ATLS dan LHC dan akan digunakan dalam analisis data eksperimen selanjutnya.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Menyelidiki lebih dalam tentang asal usul sinar kosmik dengan gerakan Brown geometris

Representasi skema sinar kosmik yang merambat melalui awan magnetik. Kredit: Salvatore Buonocore Model simulasi menyediakan langkah pertama dalam mengembangkan algoritma untuk meningkatkan metode deteksi. Sinar...

Penyerapan elektron terpisah yang ditangkap dalam film

Film menangkap gambar penangkapan elektron terpisah. Kredit: Javier Marmolejo Para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengamati penyerapan satu elektron oleh tetesan melayang dengan amplitudo...

Perlindungan probiotik? Bakteri Usus Ditemukan Melindungi Usus Terhadap Virus COVID-19

Para peneliti dari Universitas Yonsei di Korea Selatan telah menemukan bahwa bakteri tertentu yang hidup di usus manusia mengeluarkan obat yang menghambat SARS-CoV-2. ...

Menggali sejarah populasi Neanderthal menggunakan DNA nuklir purba dari sedimen gua

Galeri patung gua di Spanyol utara. Penulis: Javier Trueba - film sains Madrid DNA mitokondria manusia purba telah diekstraksi dari deposit gua, tetapi nilainya...

Sakelar Semikonduktor Berpanduan Laser untuk Komunikasi Generasi Selanjutnya

Insinyur Laboratorium Nasional Lawrence Livermore telah menemukan jenis baru sakelar semikonduktor yang digerakkan oleh laser yang secara teoritis dapat mencapai kecepatan lebih tinggi pada...

Newsletter

Subscribe to stay updated.