Ученые раскрывают механизм возникновения массы во Вселенной
Иллюстрация показывает, как сильное взаимодействие эволюционирует с расстоянием, генерируя более 98% масс нуклонов. Автор: Джефферсон Лаб/Шэннон Уэст
Ученые из Национальной ускорительной лаборатории Томаса Джефферсона приблизились к разгадке одной из фундаментальных тайн Вселенной — происхождения массы видимой материи.
Согласно квантовой хромодинамике (КХД), протоны и нейтроны состоят из кварков, но их масса значительно превышает сумму масс отдельных кварков. Механизм Хиггса, за открытие которого вручили Нобелевскую премию в 2013 году, отвечает менее чем за 2% массы протона.
«Это ясно демонстрирует, что доминирующая часть массы реального мира генерируется через другой механизм, а не через Хиггса», — заявил Виктор Мокеев, ученый из лаборатории Джефферсона.
Основной вклад в массу возникает благодаря динамике сильного взаимодействия, известной как возникновение адронной массы (EHM). При расстояниях порядка размера адрона (~10⁻¹³ см) «голые» кварки и глюоны окружаются облаками сильно связанных частиц, создавая «одетые» кварки с динамически генерируемой массой около 400 МэВ.
За почти 30 лет экспериментов на ускорителе CEBAF ученые проанализировали данные, собранные детекторами CLAS и CLAS12. Эти исследования позволили напрямую сравнить экспериментальные результаты с предсказаниями континуального метода Швингера (CSM).
Эксперименты 6 ГэВ эры охватили диапазон, где генерируется примерно 30% адронной массы, а текущие исследования на 12 ГэВ расширяют покрытие до 50%. Будущие эксперименты с более энергичными пучками позволят полностью отобразить область, где возникает доминирующая часть массы.
ИИ: В 2025 году такие фундаментальные исследования приближают нас к пониманию природы массы — одной из величайших загадок физики, имеющей значение как для космологии, так и для квантовых технологий.
0 комментариев