ข้อมูลการกระเจิงของอิเล็กตรอนใหม่จากสหรัฐอเมริกาชี้ให้เห็นว่าโครงสร้างทางแม่เหล็กไฟฟ้าของโปรตอนอาจแตกต่างไปจากการคาดการณ์ทางทฤษฎี ซึ่งเป็นข้อสังเกตที่ยืนยันบางส่วนที่ยืนยันการวัดก่อนหน้านี้ที่ทำในปี 2543 คำอธิบายสำหรับความผิดปกตินั้นไม่ชัดเจน แต่นักวิจัยเชื่อว่าข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมอาจปรากฏขึ้นเมื่อเพิ่มขึ้น พลังการคำนวณช่วยให้นักทฤษฎีสามารถคำนวณปฏิสัมพันธ์ระหว่างควาร์กที่เป็นส่วนประกอบของโปรตอนได้โดยตรง
ควาร์กภายในโปรตอนถูกผูกมัดโดยอันตรกิริยาที่รุนแรง
และทฤษฎีควอนตัมโครโมไดนามิกส์ (QCD) อธิบายว่าอันตรกิริยานี้ถูกสื่อกลางโดยกลูออนอย่างไร กระบวนการนี้คล้ายกับวิธีที่โฟตอนเป็นสื่อกลางปฏิสัมพันธ์แม่เหล็กไฟฟ้าในควอนตัมอิเล็กโทรไดนามิกส์ อย่างไรก็ตาม กลูออนมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันและกับอนุภาคที่จับกันซึ่งแตกต่างจากโฟตอน สิ่งนี้ทำให้การคำนวณไม่เป็นเชิงเส้น และมักจะทำให้การคาดคะเน QCD ของการชนกันโดยตรงเกินกำลังการคำนวณที่มีอยู่ นักวิจัยจึงพึ่งพาการประมาณ ซึ่งหนึ่งในนั้นคือทฤษฎีสนามที่มีประสิทธิผลแบบไครัล
ในปี 2000 นักวิจัยที่ Mainz Microtron ในเยอรมนีใช้การกระเจิงของโฟตอนเสมือนแบบ Compton ที่เกิดจากการชนกันระหว่างอิเล็กตรอนกับไฮโดรเจนเหลวเพื่อวัดค่าขั้วไฟฟ้าและแม่เหล็กของโปรตอนโดยทั่วไป สิ่งเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าร่างกายเปลี่ยนรูปได้ง่ายเพียงใดเมื่อตอบสนองต่อการกระตุ้นด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ทฤษฎีแนะนำว่าความสามารถในการเกิดขั้วไฟฟ้าควรลดลงเมื่อโฟกัสลึกเข้าไปในโปรตอนเนื่องจากโครงสร้างจะแข็งขึ้น อย่างไรก็ตาม หากสันนิษฐานว่าโปรตอนมีโครงสร้างแบบเดิม ข้อมูลการทดลองดูเหมือนจะไม่สอดคล้องกับรูปแบบการกระเจิงที่ทำนายโดยทฤษฎีสนามที่มีประสิทธิผลแบบไครัล Nikos Sparverisจาก Thomas Jefferson National Accelerator Facility ในเวอร์จิเนียและ Temple University ในฟิลาเดลเฟียกล่าวว่า “การวัดเหล่านี้มาพร้อมกับความไม่แน่นอนอย่างมาก และเนื่องจากการขาดการยืนยันที่เป็นอิสระ [การสังเกต] จึงถูกมองด้วยข้อจำกัดบางประการ”
ในงานวิจัยชิ้นใหม่ Sparveris และเพื่อนร่วมงานได้ทำการทดลอง
การกระเจิงของ Compton ซ้ำ แต่ใช้ความสามารถขั้นสูงของห้องปฏิบัติการ Jefferson เพื่อลดความไม่แน่นอน “เราโยนอิเล็กตรอนไปที่โปรตอน โฟตอนเสมือนจะถูกแลกเปลี่ยนระหว่างอิเล็กตรอนและโปรตอน จากนั้นจึงสร้างโฟตอนจริงในตอนท้าย” Sparveris อธิบาย “โฟตอนจริงที่ผลิตได้จะทำให้ระบบสัมผัสกับสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กซึ่งคุณต้องอนุญาตให้วัดความสามารถในการโพลาไรซ์ได้ พลังงานของโฟตอนเสมือนกำหนดขนาดของการสังเกต” นักวิจัยวัดปฏิกิริยาที่พลังงานและโมเมนต์ต่างๆ ที่แลกเปลี่ยนกันในการชน ซึ่งกำหนดความยาวคลื่นของโฟตอนเสมือน
หากโปรตอนแข็งขึ้นในระดับที่เล็กลง ความสามารถในการเกิดขั้วทางไฟฟ้าที่วัดได้ควรลดลงอย่างราบรื่นด้วยความยาวคลื่นของโฟตอนเสมือน อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับข้อมูลของ Mainz ในปี 2000 ข้อมูลของ Jefferson Lab ก็ดูเหมือนจะเบี่ยงเบนไปจากแนวโน้มนี้เช่นกัน
“ในบางจุดมีการปรับปรุงเฉพาะที่ – ที่ราบสูงหรือเนินเล็ก ๆ ที่มันเพิ่มขึ้นชั่วคราวก่อนที่จะตกลงมาอีกครั้ง” Sparveris กล่าว “สิ่งที่เราเห็น [จากผลลัพธ์ใหม่] คือมีบางอย่างอยู่ที่นั่นจริง ๆ ไม่ใช่ที่ขนาด ที่เคยแนะนำไว้ – ดูเหมือนจะเล็กกว่า…แต่ตอนนี้เรามีกลุ่มอิสระสองกลุ่มที่รายงานเรื่องนี้ คำถามจากฝั่งทฤษฎีคือ: ถ้ามีอะไรอยู่ตรงนั้นจริง ๆ อะไรจะอธิบายได้”
ข้อมูลเชิงลึกเชิงทฤษฎีเพิ่มเติมอาจเพิ่มขึ้นในไม่ช้าเนื่องจากพลังการคำนวณทำให้สามารถจำลองการชนกันของ QCD แบบตาข่ายเต็มรูปแบบที่ Jefferson Lab ได้ “พวกเขามักจะสามารถทำได้ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า” Sparveris กล่าว นักทดลองตั้งใจที่จะทำการวัดเพิ่มเติมเพื่อยืนยันว่าจุดสูงสุดนั้นมีอยู่จริงและกำหนดรูปร่างของมัน “ต่อไปในอนาคต เราอยากจะวัดค่านี้ผ่านช่องสัญญาณปฏิกิริยาอิสระ และสิ่งนี้อาจพร้อมใช้งานที่ Jefferson Lab หากมีลำแสงโพซิตรอนให้ใช้งาน”
“ข้อมูลที่น่าสนใจจริงๆ!” Ronald Gilmanนักฟิสิกส์เชิงทดลองนิวเคลียร์แห่ง Rutgers University ในรัฐนิวเจอร์ซีย์กล่าว “โครงสร้างของโปรตอนนั้นซับซ้อน และตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา เราพบว่าสมมติฐานง่ายๆ ที่เราตั้งขึ้นก่อนที่เราจะวัดคุณสมบัติบางอย่างนั้นผิดไป… ดังนั้น คงจะดีมากหากเรามีสิ่งใหม่ให้เรียนรู้อีกครั้งที่นี่!” อย่างไรก็ตาม เขากล่าวเสริมว่า: “หากความไม่แน่นอนเดิมถูกประเมินต่ำเกินไปถึง 2 เท่า – ซึ่งไม่ใช่เรื่องบ้า – ความสำคัญของจุดสูงสุดจะลดลงมาก และคุณสามารถจินตนาการถึงเส้นโค้งเรียบที่อธิบายข้อมูลทั้งหมดได้ค่อนข้างดี… ฉันอยากเห็นผลลัพธ์ใหม่ที่มีคุณภาพใกล้เคียงกับผลลัพธ์นี้จริงๆ ก่อนที่ฉันจะมั่นใจอย่างแน่นอน”
Xiangdong Jiนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีแห่งมหาวิทยาลัยแมริแลนด์มีความสงสัยมากกว่า: “ทุกแบบจำลองทำนายการลดลงของโมโนโทนิก” เขากล่าว; “ผมจะบอกว่าการลดลงของโมโนโทนิกเป็นคุณลักษณะทั่วไปของทฤษฎีที่ต้องเป็นจริง” ดังนั้นเขาจึงต้องการนัยสำคัญทางสถิติในระดับที่สูงมากเพื่อยอมรับข้อสรุปที่ขัดแย้งกัน: “[นักวิจัย] มีจุดข้อมูลสามจุด จุดหนึ่งดูสูงกว่าจุดอื่นเล็กน้อย – ฉันคิดว่ามันไม่ใช่การวัดที่มีความหมายทางสถิติ” เขาสรุป .
แนะนำ : รีวิวซีรี่ย์เกาหลี | ลายสัก | รีวิวร้านอาหาร | โทรศัพท์มือถือ ราคาถูก | เรื่องย่อหนัง
