Протон показал свои скрытые нити экспресс

Оригинал: "Measurements of Beam Spin Asymmetries of $$\pi^\pm\pi^0$$ dihadrons at CLAS12"

· A. G. Acar, P. Achenbach, J. S. Alvarado, M. Amaryan, W. R. Armstrong, H. Atac, H. Avakian, N. A. Baltzell, L. Barion, M. Battaglieri, F. Benmokhtar, A. Bianconi, A. S. Biselli, K. -T. Brinkmann, F. Bossù, W. J. Briscoe, S. Bueltmann, V. D. Burkert, D. S. Carman, T. Cao, A. Celentano, P. Chatagnon, H. Chinchay, G. Ciullo, P. L. Cole, M. Contalbrigo, A. D'Angelo, N. Dashyan, R. De Vita, A. Deur, S. Diehl, C. Dilks, C. Djalali, R. Dupre, H. Egiyan, L. El Fassi, M. Farooq, S. Fegan, E. Ferrand, I. P. Fernando, A. Filippi, C. Fogler, K. Gates, G. Gavalian, G. P. Gilfoyle, D. I. Glazier, R. W. Gothe, Y. Gotra, B. Gualtieri, M. Hattawy, T. B. Hayward, M. Hoballah, D. Holmberg, M. Holtrop, Y. Ilieva, D. G. Ireland, E. L. Isupov, H. S. Jo, S. Joosten, T. Kageya, D. Keller, H. Klest, V. Klimenko, A. Kripko, V. Kubarovsky, S. E. Kuhn, L. Lanza, P. Lenisa, X. Li, D. Marchand, D. Martiryan, V. Mascagna, G. Matousek, B. McKinnon, Z. E. Meziani, R. G. Milner, T. Mineeva, M. Mirazita, V. Mokeev, E. F. Molina Cardenas, C. Munoz Camacho, P. Nadel-Turonski, T. Nagorna, K. Neupane, S. Niccolai, G. Niculescu, M. Osipenko, M. Ouillon, P. Pandey, M. Paolone, L. L. Pappalardo, R. Paremuzyan, E. Pasyuk, C. Paudel, S. J. Paul, W. Phelps, N. Pilleux, P. S. H. Vaishnavi, L. Polizzi, J. Poudel, Y. Prok, A. Radic, J. Richards, M. Ripani, J. Ritman, P. Rossi, A. A. Rusova, S. Schadmand, A. Schmidt, Y. G. Sharabian, E. V. Shirokov, S. Shrestha, E. Sidoretti, D. Sokhan, N. Sparveris, M. Spreafico, I. I. Strakovsky, S. Strauch, F. Touchte Codjo, R. Tyson, M. Ungaro, D. W. Upton, C. Velasquez, L. Venturelli, H. Voskanyan, E. Voutier, A. Vossen, Y. Wang, U. Weerasinghe, X. Wei, N. Wickramaarachchi, L. Xu, Z. Xu, Z. W. Zhao

arXiv:2602.14271 · 2026-02-15 · CC BY 4.0 · 1 мин

Экспериментальная физика высоких энергий Экспериментальная ядерная физика

Пучок электронов заставил протон раскрыть детали внутреннего устройства.

Пучок электронов, закрученный как штопор, врезается в протон. Из точки удара вылетают пары частиц — положительный и нейтральный пионы. Физики впервые измерили, как часто такие пары разлетаются под разными углами, когда спин электрона направлен влево или вправо.

Разница в этих частотах — асимметрия — оказалась не нулевой. Это значит, что внутри протона кварки и глюоны не просто хаотично движутся, а связаны особыми корреляциями. Одна из них описывается величиной, которую раньше почти не удавалось измерить напрямую.

Чтобы отсеять ложные сигналы, учёные обучили компьютерную программу распознавать настоящие нейтральные пионы. Это позволило собрать в пять раз больше полезных событий, чем в прошлых экспериментах.

Ещё одно открытие: поведение пар зависит от их заряда. Пары из положительного и нейтрального пиона ведут себя иначе, чем пары из отрицательного и нейтрального. Так впервые проявилась зависимость от изоспина — характеристики, различающей протон и нейтрон.

Вблизи массы частицы, называемой ро-мезоном, асимметрия резко усиливается. Это совпадает с предсказаниями модели, где пара пионов образуется через короткоживущий ро-мезон.

Теперь у физиков есть новый инструмент: измеряя углы разлёта пар, можно поточечно извлекать ту самую величину, что описывает кварк-глюонные корреляции. Протон перестаёт быть гладким шариком и показывает свои внутренние нити.

Весь граф →

Детектор CLAS12 в Лаборатории Джефферсона имеет размеры примерно с небольшой дом и содержит тысячи каналов регистрации частиц, работающих одновременно.

Учёные

Emmy Noether Satyendra Nath Bose Albert Einstein Wolfgang Pauli Enrico Fermi Paul Dirac

Понятия

стерадиан миллирадиан загадка спина протона перекос орбит звёзд и планет BESIII теорема о связи спина и статистики эффективный спин теория групп электрический дипольный момент неупругое рассеяние нейтронов

Я автор

Протон показал свои скрытые нити экспресс