Nükleer teorisyenler, proton ve pion içindeki kütle dağılımını belirlemek için yenilikçi birincil ilke sayısal hesaplamaları kullanır
Uzay-zamandaki iz anomalisini bilim insanları, atom altı parçacıkların kütlesini belirlemek için kullanıyorlar. Elektron-Ion Çarpıştırıcısı’nda kuarklar ve gluonların kütle dağılımını araştıracak çalışmaları mümkün kılmak için, bu yeni sayısal simülasyon yöntemi, protonlar ve pionlar gibi parçacıklardaki kütle dağılımının tahmin edilmesine yardımcı olur.
Altatomik Kütlenin Dağılımı ve İz Anomalisi Fonksiyonu
Quarklardan oluşan altatomik parçacıkların enerjisini ve momentumunu dört boyutlu uzay-zamanda inceleyerek, bilim insanları kütlelerini hesaplayabilirler. İz anomali, yüksek enerjili deneylerden elde edilen fiziksel gözlemlerin enerji ve momentum ölçeklerine bağlı olarak nasıl değiştiğini gösteren bir ölçü olup, bu süreçte önemli bir bileşendir.
İz anomalisinin, altatomik parçacıklardaki kuarkları bir arada tutmak için gerekli olduğuna inanılmaktadır.
İz anomalisinin bu çalışmada hem pionlar (bir kuark ve bir antikuarktan oluşan parçacıklar) hem de nukleonlar için hesaplandığı belirtildi. (protons and neutrons). Araştırmalarına göre, pionların kütle dağılımı nötronların yük dağılımına oldukça benzerken, nükleonların kütle dağılımı protonların yük dağılımına daha çok benzemektedir.
Elektron-Iyon Çarpıştırıcılarının Amaçları ve Hadron Kütlesinin Analizi
Elektron-İyon Çarpıştırıcısının (EIC) ana bilimsel hedeflerinden biri, nükleon kütlesinin kökenini anlamaktır. Hadrondaki kuarklar ve gluonlardan gelen kütlenin dağılımı, bilim insanları için bir başka ilgi alanıdır. Kuarklardan oluşan ve güçlü kuvvetle bir arada tutulan bu altatomik parçacıklar, protonlar ve nötronları içerir.
Yeni hesaplamalar, temel fizik yasalarıyla başlayan birinci ilke hesaplamalarının kütle dağılımını sayısal olarak elde etmek için kullanılabileceğini gösteriyor. Bilim insanları, bu yeni yöntemle yapılan hesaplamalar sayesinde nükleer fizik deneylerinden elde edilen verileri de analiz edebilecek.
Proton Yapısının Gelecek Araştırmaları ve Anlaşılması
Gelecekteki EIC deneyleri nükleon kütlesinin oluşumunu araştıracak. Protonun iç yapısına, özellikle gluonların dağılımlarına duyarlı ağır durumlar, bu deneylerde elektron-proton saçılmasıyla oluşturulabilir.
Bilim insanları, saçılma verilerini inceleyerek kuarkların ve gluonların kütlesinin proton içinde nasıl dağıldığını belirleyebilirler. Bu, bilim insanlarının DNA’nın tanınabilir çift sarmal yapısını X-ışını kırınımı yoluyla keşfetmesine benzer.
Standart Model Teorik Perspektifler ve Çıkarımlar
Bilim insanları, teorik hesaplamaları gelecekteki testlere yön vermek ve Standart Model’in hadronlar arasındaki kütle dağılımını anlamak için kullanıyorlar. Sonuçlar, nükleon ve pion gibi parçacıklardaki kütle dağılımına dair kritik bilgiler sağlamaktadır.
Bulgular, özellikle pionun yapısının, Standart Model tarafından tanımlanan dünyanın iki özelliği arasındaki bağlantıya katkıda bulunduğunu ima ediyor: sol ve sağ el miktarlarının asimetrisi ve mutlak bir ölçeğin varlığı.
Kaynak: scitechdaily.com/trace-anomalies-in-spacetime-unlock-the-secrets-of-subatomic-mass/
Haberi Derleyen : Yusuf Havvat – Çukurova Üniversitesi Fizik Bölümü
