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奥林巴斯实验显示在电子-质子相互作用过程中交换了两个光子

2019-08-09     来源:太原市人民政府         内容标签:奥林巴斯,实验,显示,在,电子,质子,相互作用,

导读:OLYMPUS实验揭示了质子的结构,揭示了两个光子,而不是一个,在电子-质子相互作用中交换。关于质子结构的一个谜由于麻省理工学院研究人员领导的一项为期七年的实验,这是

OLYMPUS实验揭示了质子的结构,揭示了两个光子,而不是一个,在电子-质子相互作用中交换。

关于质子结构的一个谜由于麻省理工学院研究人员领导的一项为期七年的实验,这是一个更接近于解决的步骤。

多年来,研究人员探索了质子的结构—具有正电荷的亚原子粒子—通过用电子轰击它们并检查不同角度的散射电子的强度。

通过这种方式,他们试图确定质子的电荷和磁化是如何分布的。这些实验以前曾使研究人员认为电荷和磁电荷的分布是相同的,而且一个光子—光的基本粒子—当质子与轰击电子相互作用时,它就被交换了。

然而,在21世纪初期,研究人员开始使用极化电子束进行实验,极化电子束利用质子的自旋来测量电子-质子弹性散射。电子。这些实验表明,电子与质子之间的能量相互作用会使电荷与磁荷分布的比例急剧下降。

这导致了这样的理论:在相互作用过程中,有时会交换一个而不是两个光子。,导致电荷分布不均匀。更重要的是,该理论预测这两种粒子都是所谓的“硬”或高能光子。

为了识别这种“双光子交换”,一种国际化由麻省理工学院核科学实验室的研究人员领导的研究小组在汉堡的德国电子同步加速器(DESY)进行了为期七年的实验,称为OLYMPUS。

本周发表于据物理评论快报,研究人员揭示了这个实验的结果,它表明在电子-质子相互作用过程中确实有两个光子被交换。

然而,与理论预测不同,对OLYMPUS测量的分析表明,大多数时候,只有一个光子具有高能量,而另一个必须携带非常少的能量,物理学教授,核科学实验室成员,物理学教授,物理学教授实验。

“如果没有证据,我们几乎看不到米尔纳说,为了进行艰苦的双光子交换。

在21世纪后期提出实验的想法,该小组在2010年获得了资助。

研究人员不得不拆卸前BLAST光谱仪—一个复杂的125立方米大小的探测器,基于MIT—并将其运往德国,并在那里进行了一些改进。然后他们在2012年进行了三个月的实验,之后实验室的粒子加速器本身退役并在那年年底关闭。

实验,同时进行据美国核科学实验室和Hadronic的主要研究科学家道格拉斯·哈塞尔所说,美国和俄罗斯的其他两个国家都用带负电的电子和带正电的正电子轰击质子,并比较两种相互作用之间的差异。麻省理工学院的物理小组和论文的另一位作者。

该过程将根据质子是否被电子或正电子散射而产生微妙的不同测量,Hasell说。“如果你看到差异(在测量中),则表明存在重要的双光子效应。”

碰撞运行了三个月,结果数据进一步发展Hasell说,需要三年的时间来分析。

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