World

การตรวจสอบต้นกำเนิดของโปรตอนสปิน

การศึกษาได้เปิดเผยปริศนาเกี่ยวกับการสร้างบล็อคภายในของโปรตอนที่เรียกว่าควาร์ก (ทรงกลมสี) และกลูออน ( “สปริงสีเหลือง”) มีส่วนทำให้โปรตอนหมุนได้อย่างไร การทดลองที่ Relativistic Heavy Ion Collider ที่ Brookhaven National Laboratory กำลังช่วยไขปริศนานี้ เครดิต: Brookhaven National Laboratory โปรตอนหมุนได้ที่ไหน? คำถามนี้ทำให้นักฟิสิกส์งงตั้งแต่การทดลองในทศวรรษ 1980 เปิดเผยว่าควาร์กที่เป็นส่วนประกอบของโปรตอน ซึ่งเป็นส่วนประกอบพื้นฐานที่สุดของนิวเคลียสของอะตอม มีสัดส่วนเพียงประมาณหนึ่งในสามของการหมุนของโปรตอน การชนกันของโปรตอนสปินโพลาไรซ์ที่ Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) ซึ่งเป็นสำนักงานผู้ใช้วิทยาศาสตร์ของกระทรวงพลังงานสหรัฐสำหรับการวิจัยฟิสิกส์นิวเคลียร์ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Brookhaven ของ DOE กำลังช่วยไขปริศนานี้ Nicole Lewis นักฟิสิกส์จาก Brookhaven Lab จะนำเสนอผลลัพธ์ล่าสุดจากโปรแกรมการหมุนของ RHIC ในการพูดคุยที่ได้รับเชิญในการประชุมฤดูใบไม้ร่วงปี 2021 ของ APS Division of Nuclear Physics ในวันที่ 12 ตุลาคม 2021 ผลลัพธ์จะเผยแพร่ในวันเดียวกันใน Physical จดหมายทบทวน “RHIC เป็นผู้ชนกันรายแรกและรายเดียวในโลกที่สามารถเรียกใช้คานโปรตอนแบบโพลาไรซ์ได้” ลูอิสกล่าว “ซึ่งหมายความว่าการวัดการหมุนสามารถทำได้ด้วยพลังงานการชนที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับการทดลองเป้าหมายคงที่ก่อนหน้านี้ เช่น การทดลองที่เปิดเผยปริศนาการหมุนครั้งแรก ในการชนที่โปรตอนหมุนไปในทิศทางของลำแสง (โพลาไรซ์ตามยาว) เราสามารถ ศึกษาว่าโปรตอนสปินมากน้อยเพียงใดเนื่องมาจากสปินของควาร์กและกลูออนที่เป็นส่วนประกอบ” Lewis จะนำเสนอการวัดใหม่ของการมีส่วนร่วมของควาร์กและกลูออนในการหมุนโปรตอนโดยอิงจากข้อมูลจากเครื่องตรวจจับ STAR และ PHENIX ของ RHIC กลูออนเป็นอนุภาคที่นำพาแรงคล้ายกาวซึ่ง “กาว” ควาร์กเข้าด้วยกันอย่างมีประสิทธิภาพภายในโปรตอนและฮาดรอนอื่นๆ RHIC เป็นสถานที่แห่งแรกที่อนุญาตให้ศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับการสนับสนุนการหมุนของกลูออน คำพูดของลูอิสจะรวมผลลัพธ์ใหม่จากการชนโปรตอนแบบโพลาไรซ์ตามขวาง โดยที่การหมุนของโปรตอนอยู่ในแนว “ขึ้น” การชนกันเหล่านี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสำรวจโครงสร้างภายในสามมิติของโปรตอนได้ นอกจากนี้ Lewis จะหารือเกี่ยวกับโอกาสในการวัดการหมุนในอนาคตโดยใช้ “การอัปเกรดไปข้างหน้า” ล่าสุดเป็น STAR และการทดลอง sPHENIX ที่กำลังจะมีขึ้น ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของ PHENIX ซึ่งมีกำหนดจะเริ่มรวบรวมข้อมูลในปี 2023 ข้อมูลเพิ่มเติม: UA Acharya et al, Probing Gluon Spin-Momentum Correlations ในโปรตอนโพลาไรซ์ตามขวางผ่านโฟตอนตรงที่แยกจาก Midrapidity ใน p↑+p การชนกันที่ √s=200 GeV Physical Review Letters (2021) doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.162001 การอ้างอิง: การตรวจสอบต้นกำเนิดของการหมุนของโปรตอน (2021, 12 ตุลาคม) ดึงข้อมูลเมื่อ 12 ตุลาคม พ.ศ. 2564 จาก https://phys.org/news/2021-10-proton-1.html เอกสารนี้ อยู่ภายใต้ลิขสิทธิ์ นอกเหนือจากข้อตกลงที่เป็นธรรมเพื่อการศึกษาหรือการวิจัยส่วนตัวแล้ว ห้ามทำซ้ำส่วนหนึ่งส่วนใดโดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร เนื้อหานี้จัดทำขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการให้ข้อมูลเท่านั้น

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button