فشار پروتون برای نخستین بار محاسبه شد

خبرگزاری ایسنا: فیزیکدانان دانشگاه "ام.آی.تی" در بررسی جدیدی موفق شدند برای نخستین بار، توزیع فشار پروتون را محاسبه کنند.

به نقل از ام. آی. تی نیوز، ستاره‌های نوترونی از متراکم‌ترین اجسام جهان هستند. تراکم این ستاره‌ها به قدری است که یک قاشق چای خوری از آنها می‌تواند ۱۵ برابر وزن ماه را داشته باشد. اکنون مشخص شده فشار پروتون‌ها حتی بیشتر از ستاره‌های نوترونی است.

فیزیکدانان دانشگاه "ام. آی. تی"(MIT) برای نخستین بار توزیع فشار پروتون را محاسبه کردند و دریافتند پروتون، یک هسته بسیار فشرده دارد که میزان فشار آن بیشتر از میزان فشار درون یک ستاره نوترونی است.

هسته پروتون فشاری را از مرکز آن به اطراف منتقل می‌کند؛ در حالی که فشار نواحی اطراف آن، به قسمت درونی وارد می‌شود. این شرایط مانند زمانی است که یک توپ بیس‌بال در حال بزرگ شدن داخل توپ فوتبالی باشد که در حال از دست دادن باد و جمع شدن است. این فشار رقابتی، به تثبیت ساختار کلی پروتون کمک می‌کند.

پژوهشگران در این پروژه موفق شدند برای نخستین بار توزیع فشار پروتون را با بررسی توزیع "کوارک‌ها"(quarks) و "گلوئون‌ها"(gluons) محاسبه کنند. کوارک‌ها، ذرات بنیادی و یکی از اجزای پایه‌ای تشکیل‌دهنده ماده هستند و گلوئون‌ها، ذره‌هایی هستند که بین کوارک‌ها مبادله می‌شوند تا آنها را به هم پیوند دهند.

"فیالا شاناهان"(Phiala Shanahan)، استاد فیزیک دانشگاه ام. آی. تی و نویسنده ارشد این پژوهش گفت: فشار، یکی از جنبه‌های بنیادین پروتون است که هنوز اطلاعات کمی درباره آن وجود دارد.

اکنون ما دریافته‌ایم که کوارک‌ها و گلوئون‌های موجود در مرکز پروتون، فشار بیرونی قابل توجهی تولید می‌کنند. با این بررسی می‌توان تصویر کاملی از ساختار پروتون ارائه داد.

وی افزود: در طول ۶۰ سال گذشته، دانش کافی در مورد نقش کوارک‌ها در ساختار پروتون به دست آمده است اما ساختار گلوئون‌ها هنوز به طور کامل شناخته نشده و به خاطر دشواری محاسبه و بررسی، درک این ساختار دشوار است.

این پژوهش، در مجله "Physical Review Letters" به چاپ رسید.