Magyar Tudomá • 2009 01 • Outlook
Изчислено с квантов синдром
протонната маса
Science публикува статия на дванадесетчленна немско-унгарско-френска група за определяне на масите на протони и неутрони, които представляват 99% от масата на видимата Вселена. Протоните и неутроните са сложни частици, но те са много по-големи по маса от съставните им части. Според изследователите енергията на движенията и взаимодействията на съставните части, кварки и глюони, представлява липсващата маса. На първо място, беше възможно да се докаже, че еквивалентът на масата и енергията на Айнщайн (E = mc pont) е точно валиден и в микросвета.
Протоните и неутроните се състоят от три кварка, но масата на кварките е само 5% от масата на протоните, а глюоните, които медиират взаимодействията между кварки, нямат маса. Изследователите основават своите изчисления на теорията на квантовата синдинамика (квантова хромодинамика) със свят на кварки и глуони. Те се опитваха да отговорят дали квантовата синдинамика правилно описва взаимодействието между кварки и глюони в протона.
Както подсказват техните статии, те са работили in initio, от самото начало, от нулата. За тяхното изчисляване на модела вие. те избраха наказателно решение. С двуизмерна аналогия можем да си представим това, сякаш пишем смачкан лист карирана хартия, като даваме височината на дадената точка над плоския плот на масата във всяка точка на квадрата. Лесно е да се разбере: колкото по-малки са кубчетата, т.е. колкото по-плътни са решетките, толкова по-точно можем да възпроизведем характеристиките на повърхността. Разбира се, физиците не броят в две измерения (три пъти и еднократно) и търсеното количество не е само данни за височина. За да разрешите такава задача, трябва да започнете само със суперкомпютър. Една от най-мощните изчислителни машини в света, суперкомпютърната машина Jülich Research Center в Германия, е близо половината от капацитета за една година.
Изчисленията, базирани на квантовата цветна динамика, показват, че липсващата маса се носи от кинетичната енергия на частиците и взаимодействието между тях. Техните изчисления дават точно известната маса на протона, така че квантовата динамика правилно описва силната интерактивност, света вътре в протона. С това еквивалентността на масата и енергията беше доказана и в света на частиците на Параг. Еквивалентността на масата и енергията е заявена от Айнщайн през 1905 г. и досега се предполага само нейната микро валидност. Професор Золтан Фодор, който беше асистент в Катедрата по теоретична физика в Университета Eötvös Loránd, и Каблман Сабу, третият унгарски участник, физик от университета във Вупертал, изиграха водеща роля в международната изследователска група.
Dьrr et al.: Ab Initio определяне на леките адронни маси. Наука. 21 ноември 2008 г. 322, 1224–1227.
Магнитни порти между Слънцето и Земята
Магнитното поле на Земята, магнитната сфера, защитава нашата планета, по-голямата част от заредените частици и ги улавя от потока на частици от Слънцето. Формата на магнитосферата се променя, разположението на силовите линии се формира от променящата се интензивност, понякога от периодични частици, идващи в огромни бури. Досега се смяташе, че магнитната връзка Слънце-Земя е постоянна и не се предполага, че в магнитосферата могат да възникнат големи разкъсвания. Измерванията от европейския КЛАСТЪР и петте американски сателита THEMIS разкриха, че понякога се отварят огромни порти и потокът от частици на слънцето може да продължи безпрепятствено. Феноменът, наречен събитие за прехвърляне на потока (FTE), е кратък, след много минути много тонове материал навлизат през отворената порта. Началото е доста често, средно FTE на всеки осем минути.