陽子内部のクオークにかかる圧力を測定

あるAnonymous Coward 曰く、

米トーマス・ジェファーソン国立加速器施設のチームが、陽子内部のクオークにかかる圧力の測定に成功したと発表した (マイナビニュース、nature)。圧力のピークは 10^35 Pa で、これは中性子星の内部よりも高い圧力だ。

陽子は3個のクオークがグルーオンによって繋ぎとめられてできている。このときクオーク同士にかかっている力を「強い力」という。陽子内部の圧力分布は、この強い力によって決まっていると考えられている。

今回の実験では、電子を陽子内部のクオークに打ち込み、電子とクオークの衝突によって発生する光子と、散乱された電子、反跳した陽子を測定した。測定データの解析には「一般化パートン分布」と「陽子の重力子形状因子」という理論を適用した。今回の研究の新しい点は、圧力のプローブとして、重力子の代わりに光子を使ったことだ。スピン2の重力子1個の代わりに、スピン1の光子2個を使うことで圧力を計算できたという。

結果、陽子の中心 0.6 fm の範囲では斥力が、それより外側では引力がはたらいていた。斥力のピークは 10^35 Pa だったという。

この手法を応用することで、陽子・中性子といった核子の圧力分布、力学的半径や内部せん断応力の測定が可能になるという。

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