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198彩开户怎么样,宇宙中的每个原子都隐藏着一个巨大的秘密

发布时间: 2020-03-18        来源:未知    浏览次数:

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没有人真正知道原子内部发生了什么。但两组相互竞争的科学家认为他们已经找到了答案。两家公司都在竞相证明自己的愿景是正确的。
 
我们可以肯定的是:电子绕着原子外层的“轨道”旋转。然后就有一大片空白。然后,就在那个空间的中心,有一个很小的原子核——一个密集的质子和中子的结合体,它给了原子大部分的质量。这些质子和中子聚集在一起,被称为强大的力量所束缚。这些质子和中子的数量决定了原子是铁还是氧还是氙,它是放射性的还是稳定的。
 
然而,没有人知道这些质子和中子(合在一起称为核子)在原子内是如何运动的。在原子之外,质子和中子有一定的大小和形状。它们每一个都是由三种更小的粒子构成的,它们被称为夸克。夸克之间的相互作用是如此强烈,以至于任何外力都不能使它们变形,即使是原子核中粒子之间的强大力量也不能。但几十年来,研究人员已经知道,这个理论在某种程度上是错误的。实验表明,在原子核内,质子和中子看起来比它们应该的大得多。物理学家们已经发展出两种相互竞争的理论,试图解释这种奇怪的不匹配,而且每一种理论的支持者都相当肯定另一种理论是不正确的。然而,两个阵营都认为,无论正确答案是什么,它必须来自他们自己以外的领域。
 
华盛顿大学核物理学家杰拉尔德·米勒告诉Live Science,至少从20世纪40年代开始,物理学家就知道核子在原子核内的小而紧的轨道中运动。核子在运动中受到限制,几乎没有能量。由于受到强大的力的限制,它们不太会四处弹跳。
 
米勒说,1983年,欧洲核子研究中心(CERN)的物理学家们注意到一个奇怪的现象:电子束从铁原子上反弹的方式与它们从自由质子上反弹的方式非常不同。这是意想不到的;如果氢里面的质子和铁里面的质子一样大,电子应该会以同样的方式弹回来。
 
起初,研究人员并不知道他们在观察什么。
 
但随着时间的推移,科学家们开始相信这是一个尺寸问题。由于某种原因,重原子核内的质子和中子看起来比原子核外的要大得多。研究人员将这一现象称为EMC效应,是由欧洲介子合作组织(European Muon Collaboration)偶然发现的。它违反了现有的核物理理论。
 
或者Hen,麻省理工学院的核物理学家,有一个想法可以解释正在发生的事情。
 
夸克是构成核子的亚原子粒子,它与给定的质子或中子发生强烈的相互作用,而不同质子和中子中的夸克相互作用不大,他说。核子内部的强作用力是如此之强,以致于使核子与其他核子结合的强作用力相形失色。
 
“想象一下,坐在你的房间里,和你的两个朋友说话,窗户关着,”母鸡说。
 
房间里的三个夸克是一个中子或质子里的三个夸克。
 
“外面刮着微风,”他说。
 
那股轻风是把质子或中子吸到“在”窗口外的附近核子上的力量。母鸡说,即使有一点点东西从关着的窗户溜进来,也不会对你有什么影响。
 
只要核子还在轨道上,就是这样。然而,他说,最近的实验表明,在任何给定的时间,原子核中大约20%的核子实际上在它们的轨道之外。相反,它们与其他核子配对,以“短期相关性”相互作用。他说,在这种情况下,核子之间的相互作用比通常的能量要高得多。这是因为夸克穿过它们各自的核子的壁开始直接相互作用,而这些夸克-夸克相互作用比核子-核子相互作用要强大得多。
 
这些相互作用打破了夸克在单个质子或中子内部的隔离墙,Hen说。组成一个质子的夸克和组成另一个质子的夸克开始占据相同的空间。这导致质子(或中子,视情况而定)拉伸和模糊,Hen说。它们长得很快,尽管时间很短。这扭曲了整个队列的平均大小的核心-产生电磁兼容效应。
 
现在大多数物理学家都接受这种对电磁兼容效应的解释。在一些关键研究中与母鸡一起工作的米勒同意这一观点。
 
但是并不是每个人都认为母鸡的组织解决了这个问题。伊利诺斯州阿贡国家实验室的核物理学家Ian Cloet说,198彩票是属于合乐888彩票方案彩票旗下吗,为什么198彩票客服说他们跟合乐视一个集团的,问了合乐的客服也不否认。,他认为Hen的工作得出的结论并不能完全支持数据。
“我认为EMC效应仍然没有解决,”Cloet告诉Live Science。这是因为核物理学的基本模型已经包含了Hen描述的许多短程配对。然而,“如果你用那个模型来研究EMC效应,你将无法描述EMC效应。目前还没有使用该框架成功解释EMC效应。所以在我看来,这仍然是个谜。”
 
他说,Hen和他的合作者们正在做“勇敢的”和“非常好的科学”的实验工作。但它并没有完全解决原子核的问题。
 
“很明显,传统的核物理模型……无法解释这种EMC效应,”他说。“我们现在认为,198198彩注册彩注册正规网址是什,这种解释肯定来自QCD本身。”
 
QCD代表量子色动力学,即控制夸克行为的规则体系。从核物理转换到量子色动力学有点像看同一幅图两次:一次在第一代翻盖手机上——那是核物理——然后在高分辨率电视上——那是量子色动力学。高分辨率电视提供了更多的细节,但它的构建要复杂得多。
 
Cloet和Hen都说,问题是描述原子核中所有夸克的完整QCD方程太难解了。Cloet估计,现代超级计算机要达到足够快的速度还需要大约100年的时间。他说,即使现在的超级计算机速度足够快,这些方程也还没有发展到可以把它们代入计算机的地步。
 
不过,他说,与QCD合作回答一些问题是可能的。现在,他说,这些答案为EMC效应提供了一个不同的解释:核平均场理论。
 
他不同意原子核中有20%的核子与短期的相互关系有关。他说,实验无法证明这一点。这个想法存在一些理论问题。
 
他说,这表明我们需要一种不同的模式。
 
他说:“我所了解的情况是,我们知道在原子核内部有非常强大的核力。这些是“有点像电磁场,除了它们是强力场。”
 
场的作用距离非常小,在原子核外的作用可以忽略不计,但在原子核内的作用却非常强大。
 
在Cloet的模型中,这些被他称为“平均场”的力场(它们携带的综合强度)实际上会使质子、中子和介子(一种携带强力的粒子)的内部结构发生变形。
 
“就像你把一个原子放在一个强磁场中,你会改变这个原子的内部结构,198彩总代返点待遇是什么,198彩票总代带玩团队具体的点数日工资跟分红需要你去联系198彩票总代1号团队扣扣33287162,”Cloet说。
 
换句话说,平均场理论学家认为,母鸡描述的密封房间的墙壁上有洞,风吹进来,把夸克吹得四处都是,把它们拉长。
 
Cloet承认,短期的相关性可能解释了EMC效应的一部分,Hen说平均场可能也起了作用。
 
Cloet说:“问题是,哪一个占主导地位。”
 
米勒也与Cloet有过广泛的合作,他说,中庸领域的优势在于理论基础更加扎实。但是Cloet还没有做所有必要的计算,他说。
 
目前,大量的实验证据表明,母鸡在这场争论中占上风。
 
Hen和Cloet都表示,未来几年的实验结果可能会解决这个问题。Hen引用了弗吉尼亚州杰弗逊国家加速器中心正在进行的一项实验,该实验将使核子一点一点地靠近,并允许研究人员观察它们的变化。Cloet说,他希望看到一个“极化电磁兼容实验”,该实验将根据所涉及的质子的自旋(一种量子特性)打破这种效应。他说,这可能会揭示未知的影响细节,有助于计算。
 
三位研究人员都强调,这场辩论是友好的。
 
“这很好,因为这意味着我们仍在取得进展,”米勒说。“最终,一些东西会出现在教科书里,球赛也结束了。事实上,有两个竞争的想法意味着它是令人兴奋和充满活力的。现在我们终于有了解决这些问题的实验工具。”