Prvýkrát zmerali tlak vnútri protónu. Je desaťkrát väčší ako v neutrónovej hviezde

Pohľad do vnútra protónov nám môže dať informácie o základných črtách kozmu.

Trojrozmerný model atómu.Trojrozmerný model atómu.(Zdroj: FOTOLIA)

BRATISLAVA. Sú to najstabilnejšie častice, ktoré poznáme. Protóny sa nachádzajú v jadre všetkých atómov.

Vedcom sa prvýkrát podarilo vypočítať, aký tlak je vnútri týchto malých častíc.

Prekonávajú aj tlak v hustých srdciach neutrónových hviezd.

Merania uverejnili vo vedeckom časopise Nature.

Tridsaťpäť núl

Všetky protóny sa skladajú z troch kvarkov, čo sú najmenšie známe častice, z ktorých sa skladá hmota. Spolu sú kvarky v protóne viazané silným vzájomný pôsobením.

Prečítajte si tiež: Opravili fyziku, protón je ešte ľahší

To je doposiaľ jediné, čo vedci vedeli o vnútornej štruktúre protónov.

Tušili však, že musí existovať ešte nejaká sila, ktorá kvarkom zabraňuje, aby sa zrazili do jedného bodu.

Tieto dve sily vnútri protónu vytvárajú dokopy obrovský tlak, ktorý sa vedcom podarilo prvýkrát odmerať.

Kvarky sú podľa nich vystavené tlaku 100 kvintiliárd Pascalov. Číslo si môžete predstaviť ako jednotku, za ktorou nasleduje tridsaťpäť núl.

Tlak v protóne je teda desaťkrát väčší, ako tlak vo vnútri neutrónovej hviezdy, ktorá vzniká po výbuchu supernovy.

Tlak vnútri takejto hviezdy je natoľko silný, že dokáže stlačiť horu na veľkosť čajovej lyžičky.

Ako spočítali tlak v malej častici

Zmerať tlak vnútri protónu sa podarilo aj vďaka teoretickému rámcu, ktorý sa odborne nazýva faktory gravitačnej formy.

V týchto faktoroch sú zakódované informácie o energii a rýchlosti pohybu vo vnútorných častiach protónu.

Vnútri častíc existuje gravitačné pole. Merať sa však podľa vedcov nedalo, gravitácia je totiž veľmi slabá sila. V časticovej fyzike, kde sú omnoho väčšie sily, sa s ňou preto veľmi nepracuje.

Vedci však už dávnejšie zistili, že gravitačné faktory sú prepojené so správaním elektromagnetickej sily. Inými slovami, gravitačná sonda sa dá nahradiť sondou elektrónovou.

Prečítajte si tiež: Teoretická astrofyzika dosiahla triumf, našli kilonovu

"To je na tom to krásne. Máme túto mapu, o ktorej sme si mysleli, že ju nikdy nebudeme mať," povedala v tlačovej správe urýchľovača Thomasa Jeffersona autorka štúdie Latifa Elouadrhiriová.

"Teraz ju vypĺňame s elektromagnetickou sondou."

Elektromagnetická sonda je vlastne urýchlený lúč elektrónov, ktorý nasmerovali do jadra atómu, kde elektróny vplývali na kvarky vnútri protónov. Z rozptylu častíc potom vedeli určiť tlak v strede protónu.

Ďalším krokom pri výskume protónov bude získať ešte detailnejšie údaje o vnútorných silách a nakoniec získať predstavu o tom, ako sa kvarky vnútri protónu pohybujú.

Potom budú môcť vedci povedať, či (a kedy) sa protóny niekedy rozložia. Získali by sme tak nové informácie o základných črtách kozmu.

DOI: 10.1038/s41586-018-0060-z

Na spracúvanie osobných údajov sa vzťahujú Zásady ochrany osobných údajov a Pravidlá používania cookies. Pred zadaním e-mailovej adresy sa, prosím, dôkladne oboznámte s týmito dokumentmi.

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. Šesťročné dlhopisy teraz s výnosom až 7 % p.a.
  2. Štefánka by Pulitzer
  3. Trápi vás chrípka alebo prechladnutie? Vieme, ako s nimi zatočiť
  4. Reportáž: Takto sa na Slovensku vyrábajú cestoviny
  5. Zážitky z Pobaltia: Objavte Tallinn a Rigu
  6. Darček, s ktorým si na vás spomenie 365 dní v roku
  7. Šanca pre mladé talenty z oblasti umenia, vedy či športu
  8. Predpremiéra vynoveného VW Passat: Viac IQ, viac online
  9. Top destinácie a hotely na exotickú dovolenku v zime
  10. Stotisíc ľudí rozhodlo: Nadácia banky rozdelí štvrť milióna eur
  1. Na Slovensku sa vydáva najviac učiteľských preukazov
  2. Prihlásili ste sa ako dobrovoľník na Olympiádu v Tokiu?
  3. Šesťročné dlhopisy teraz s výnosom až 7 % p.a.
  4. Štefánka by Pulitzer
  5. Počuli ste už o integrovane pestovanej zelenine?
  6. Konferencia - EU support for research
  7. Slovensko má zasiahnuť robotizácia
  8. Viete, aké sú najlepšie možnosti sporenia pre mladých?
  9. Trápi vás chrípka alebo prechladnutie? Vieme, ako s nimi zatočiť
  10. Hitem jsou cyklopočítače Mio - pro zábavu i výkon
  1. Premýšľate o aute do 10 000 eur? Poradíme vám, ako nenaletieť 24 400
  2. Reportáž: Takto sa na Slovensku vyrábajú cestoviny 16 601
  3. Zážitky z Pobaltia: Objavte Tallinn a Rigu 10 345
  4. Darček, s ktorým si na vás spomenie 365 dní v roku 6 869
  5. Trápi vás chrípka alebo prechladnutie? Vieme, ako s nimi zatočiť 6 056
  6. Čo sa stalo s mojimi úsporami v druhom pilieri? 5 204
  7. Je lepšie menučko, alebo domáca strava? Týždeň sme varili doma 5 059
  8. Štefánka by Pulitzer 4 988
  9. Predpremiéra vynoveného VW Passat: Viac IQ, viac online 3 621
  10. Top destinácie a hotely na exotickú dovolenku v zime 2 912

Téma: Neutrónové hviezdy


Článok je zaradený aj do ďalších tém Hviezdy, Atóm, Astronómia, Fyzika, Vesmír

Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Kiska: Fico ma chcel vydierať, aby som ho vymenoval za predsedu ústavného súdu

Prezident Andrej Kiska vysvetľoval daňovú kauzu firmy KTAG.

Dnes píše Matúš Ritomský

S Čaputovou sa môže zopakovať Mikloškova dilema

Voľby nemôžu byť chladný kalkul, ide o hodnoty. Pripomína vám to niečo?

Autorská strana Michala Havrana

Rok po vražde je Slovensko ešte surovejšie (píše Michal Havran)

Pretože smrť dvoch mladých ľudí zničila jeho svet balíčkov a večierkov.

Neprehliadnite tiež

Virtuálna realita PlayStation VR od Sony predstavuje najlepší spôsob, ako si technológiu vyskúšať.
Objavená korytnačka môže mať viac ako sto rokov.
Nákres ohybného displeja od Apple v patentovej prihláške.
Sojuz raketa a vesmírna loď MS-11 pár dní pred štartom.