Нереальний тиск: всередині протона воно вище, ніж у центрі зірки

Всередині кожного протона в атомі тиск набагато більший, ніж у самому серці нейтронної зірки!

100 децильйонів - це 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

Розподіл протона всередині протона залежить від глюонів - частинок, які являють собою метафоричний «клей» між кварками, що утримує їх разом і таким чином формує протон. Для того, щоб виміряти тиск всередині протона, вчені звернулися до такого поняття, як його форм-фактор. Воно з'явилося в 1966 році, але тоді було представлено лише в якості гіпотези. Говорячи коротко, форм-фактор описує механічну структуру протона, як якщо б дослідники могли вивчити його за допомогою сили тяжкості. Гравітаційні зонди вчені ще не винайшли, але їх замінили новітні електромагнітні пристрої.

Вивчення структури протона

Встановлення для розгону електронів

"Це просто прекрасно. У нас є карта протона, створення якої раніше здавалося фізикам неможливим ", - запевняє Латіфа Елуадріхірі, науковий співробітник лабораторії Джефферсона. Щоб створити ЕМ-зонд, вчені використовували безперервний прискорювач електронів (CEBAF). Він виробляє пучки електронів, які потім «бомбардують» ядра атомів. Як тільки електрони потрапляють в ядра, вони вступають у взаємодію з кварками через так зване «глибоко-віртуальне комптонівське розсіяння» (DVCS). У процесі цього електрон входить в протон і обмінюється віртуальним фотоном (так називається порушення в полі, яке хоч і являє собою досить реальне явище, але не може існувати окремо від загальної системи) з кварком. В результаті цього енергія переноситься на кварк (а значить і на протон), що в кінцевому підсумку вивільняє еквівалентну кількість енергії у формі іншого фотону.

"Один фотон входить, інший виходить... Знаючи це, можна повторити аналогічний процес і для гравітаційних форм-факторів, які являють собою механічну структуру протона ", - пояснює Франсуа-Ксав'є Жирод, науковий співробітник лабораторії Джефферсона. В ідеалі вчені хочуть знизити рівень визначеності Гейзенберга для цього процесу. Але і сам процес глибокого вивчення кварків дає уявлення про їх унікальну природу. При цьому, незважаючи на колосальний тиск, вони навіть не зможуть існувати поза протоном!