科學(xué)
質(zhì)子是一種帶正電的粒子，存在于每個(gè)原子的中心。它是一個(gè)由強(qiáng)相互作用的基本粒子、夸克和核力載體膠子組成的受限復(fù)雜系統(tǒng)。它的電荷等性質(zhì)由超過三個(gè)夸克支配——兩個(gè)“上”夸克和一個(gè)“下”夸克，稱為價(jià)夸克。然而，仔細(xì)觀察，質(zhì)子“海”變成了夸克及其反物質(zhì)對(duì)應(yīng)物反夸克的湍流和神秘混合物，它們?cè)谘杆傧嗷ヤ螠缰巴蝗怀霈F(xiàn)和消失?？茖W(xué)家稱這些夸克為?？淇恕eaQuest Collaboration 以比以往更高的精度研究了質(zhì)子海的反物質(zhì)構(gòu)成，以獲取范圍廣泛的夸克動(dòng)量。他們發(fā)現(xiàn)質(zhì)子平均每個(gè)向上反夸克有 1.4 個(gè)向下反夸克。
影響
質(zhì)子是帶正電荷的亞原子粒子，存在于每個(gè)原子中。了解質(zhì)子的結(jié)構(gòu)可以深入了解將質(zhì)子結(jié)合在一起的力。這些見解有助于物理學(xué)家回答所有科學(xué)中一些最基本的問題。SeaQuest 數(shù)據(jù)與質(zhì)子的眾多競(jìng)爭(zhēng)模型中的兩個(gè)一致，證明了質(zhì)子?？淇说闹匾?。SeaQuest 的發(fā)現(xiàn)還將幫助科學(xué)家解析大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的粒子碰撞數(shù)據(jù)，以尋找新的物理學(xué)。
概括
SeaQuest 研究小組的科學(xué)家們研究了質(zhì)子海中反夸克的上下味道之間的不對(duì)稱性。他們的數(shù)據(jù)表明，在質(zhì)子中，在很寬的夸克動(dòng)量范圍內(nèi)，向下反夸克的數(shù)量超過向上反夸克。為了探測(cè)質(zhì)子中的夸克和反夸克，科學(xué)家們向液態(tài)氫和氘的目標(biāo)發(fā)射了高能質(zhì)子束。他們研究了來自光束的質(zhì)子與目標(biāo)中的原子核之間的碰撞后果。當(dāng)質(zhì)子碰撞時(shí)，會(huì)發(fā)生很多事情。在一個(gè)稱為 Drell-Yan 過程的過程中，碰撞質(zhì)子中的夸克和反夸克湮滅，兩個(gè)稱為 μ 子的新基本粒子從湮滅中出來，作為相互作用的標(biāo)志。通過研究碰撞的簽名，科學(xué)家們確定，質(zhì)子中的下反夸克比上反夸克多 40%，即使在罕見的情況下，單個(gè)反夸克攜帶超過質(zhì)子總動(dòng)量的三分之一。質(zhì)子內(nèi)反物質(zhì)的起源和觀察到的不對(duì)稱性可以通過模型來解釋，其中一些反夸克被攜帶在虛擬粒子云中，在質(zhì)子周圍形成一個(gè)場(chǎng)。這類模型對(duì)質(zhì)子中反物質(zhì)的自旋做出了額外的預(yù)測(cè)，可以用未來的測(cè)量來測(cè)試。質(zhì)子內(nèi)反物質(zhì)的起源和觀察到的不對(duì)稱性可以通過模型來解釋，其中一些反夸克被攜帶在虛擬粒子云中，在質(zhì)子周圍形成一個(gè)場(chǎng)。這類模型對(duì)質(zhì)子中反物質(zhì)的自旋做出了額外的預(yù)測(cè)，可以用未來的測(cè)量來測(cè)試。質(zhì)子內(nèi)反物質(zhì)的起源和觀察到的不對(duì)稱性可以通過模型來解釋，其中一些反夸克被攜帶在虛擬粒子云中，在質(zhì)子周圍形成一個(gè)場(chǎng)。這類模型對(duì)質(zhì)子中反物質(zhì)的自旋做出了額外的預(yù)測(cè)，可以用未來的測(cè)量來測(cè)試。
資金
這項(xiàng)工作由 SeaQuest Collaboration 完成，其工作部分得到了能源部的支持;密西西比州立大學(xué)國家科學(xué)基金會(huì);JSPS()KAKENHI Tokyo Tech 全球 COE 計(jì)劃，;山田科學(xué)基金會(huì);和科技部。
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