SME
Sobota, 18. január, 2020 | Meniny má Bohdana

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.

Článok pokračuje pod video reklamou

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 Čítajte 

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 Čítajte 

"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

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. Tipy, kam so školákmi na dovolenku cez jarné prázdniny
  2. Na otočku či pár dní. Tieto výlety za hranice zvládnete hocikedy
  3. Ako budeme jesť v roku 2020? Letí výstrednosť aj ekológia
  4. First moment Turecko: Deväť hotelov len pre dospelých
  5. Viete, prečo sú dôležité ekologické predajne?
  6. Prichádza nová doba: firmy, ktoré riešia spoločenské problémy
  7. Slovenský magazín čítajú v 83 krajinách sveta. Viete, o čom je?
  8. Takto by ste sa mali správať v horách, radí horský záchranár
  9. Nové VIVO! Bratislava žne úspechy
  10. Tipy od sprievodkyne: Magický Marakéš vás očarí svojimi vôňami
  1. V košickom Kauflande pribudol nový McDonald´s
  2. Duálna akadémia: Na strednej škole sa vzdelávajú, aj zarábajú
  3. SEAT získal titul Company of the Year na CES 2020
  4. Tipy, kam so školákmi na dovolenku cez jarné prázdniny
  5. Česko-Slovenský ples sa blíži, v predaji sú posledné vstupenky
  6. Nezabudnite na svoju povinnosť do konca januára 2020!
  7. Na otočku či pár dní. Tieto výlety za hranice zvládnete hocikedy
  8. myhive Polus Towers menia meno na myhive Vajnorská
  9. Ako budeme jesť v roku 2020? Letí výstrednosť aj ekológia
  10. Ako na nový rok… Za toto rozhodne neplaťte!
  1. First moment Turecko: Deväť hotelov len pre dospelých 18 825
  2. Slovenský magazín čítajú v 83 krajinách sveta. Viete, o čom je? 11 186
  3. Takto by ste sa mali správať v horách, radí horský záchranár 10 194
  4. Miesta na Slovensku, o ktorých ste možno nevedeli 9 200
  5. Tipy od sprievodkyne: Magický Marakéš vás očarí svojimi vôňami 8 829
  6. Vydávajú tých, ktorých sa iní báli. Vydavateľstvo Absynt 8 310
  7. Keď okolo neho kráčali, vždy spal. Čo prežívajú zachránení 7 998
  8. Obraz, ktorý chceli komunisti do každého bytu, ide na kreditky 7 996
  9. Ako na nový rok… Za toto rozhodne neplaťte! 7 124
  10. V noci -5, cez deň +30. Čo čaká Svitka tento rok na Dakare? 6 575

Téma: Kvarky


Článok je zaradený aj do ďalších tém Častice, Neutrónové hviezdy, Hviezdy, Atóm, Fyzika, Vesmír

Hlavné správy zo Sme.sk

Ilustračné foto
KOMENTÁR PETRA SCHUTZA

Pat v parlamente urobí z Čaputovej najsilnejšieho hráča

Prezidentke hrozí, že by mala poveriť Kotlebu.

Peter Schutz
Raketa Falcon 9 s loďou Crew Dragon počas letových príprav. Posledný test pred ľudskými letmi absolvuje SpaceX v sobotu.
Príliš osobná známosť. V hlavných úlohách Petra Hřebíčková a Tatiana Vilhelmová, dnes Dyková.