---

Μια νέα ματιά στο εσωτερικό του πρωτονίου

Ο Δακτυλιοειδής Επιταχυντής Αδρονίων Ηλεκτρονίων, HERA (Hadrn Electron Ring Accelerator) στο Εργαστήριο DESY στο Αμβούργο  άρχισε πρόσφατα να καταγράφει αντιδράσεις ηλεκτρονίων - πρωτονίων στη μεγαλύτερη ενέργεια που έχει ποτέ επιτευχθεί. Η εικόνα δείχνει μια εξαιρετικά βιαίη αντίδραση στο πείραμα γνωστό ως H1. Ενα ηλεκτρόνιο από αριστερά, με ενέργεια 27,5 GeV, συγκρούεται κατά μέτωπο με ένα πρωτόνιο από τα δεξιά, με ενέργεια 920 GeV (1 GeV ή 1 000 000 000 ηλεκτρονιοβόλτ είναι η ενέργεια που αποκτά ένα πρωτόνιο ή ηλεκτρόνιο όταν επιταχύνεται από μια διαφορά δυναμικού 1 000 0000 Volt). Τα σωματίδια από την αντίδραση εμφανίζονται ως πίδακες σωματιδίων που αφήνουν τροχιές στον ανιχνευτή (κόκκινες γραμμές) και, επίσης, εναποθέτουν ενέργεια (κόκκινες επιφάνειες). Σ' αυτή την συγκεκριμένη αντίδραση, υπάρχει μια μεγάλη ανισοκατανομή στην ενέργεια που πάει προς τα πάνω, καθώς και σε εκείνη προς τα κάτω αντίστοιχα, στον ανιχνευτή, πράγμα που μπορεί επίσης να δει κάποιος και από την πλευρά της βάσης. Αυτή η ανισορροπία ποσοτικοποιείται χρησιμοποιώντας τη ποσότητα Q², το τετράγωνο της μεταφερόμενης ορμής, η οποία "χάνεται" από την αντίδραση. Για την αντίδραση της εικόνας, το Q² είναι πολύ μεγάλο, περίπου 21 500 (GeV/c)². H παρατήρηση τέτοιας ανισορροπίας υποδεικνύει ότι έχει παραχθεί ένα ουδέτερο σωματίδιο γνωστό ως νετρίνο. Η αλληλεπίδραση αναφέρεται ως ένα "γεγονός ουδετέρου ρεύματος". Αυτό το γεγονός είναι ειδικά συναρπαστικό για τους φυσικούς του H1 λόγω του μεγάλου μεγέθους του Q². Οταν μαζευτούν πολύ περισσότερα δεδομένα, θα μάθουμε περισσότερα σχετικά με τη "βαθειά δομή" του πρωτονίου, τον πυρήνα του απλούστερου ατόμου, του υδρογόνου.

Δείτε, επίσης το άρθρο Η Ερευνα Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων στο DESY, καθώς και τη φωτογραφία Τα πρώτα ουδέτερα ρεύματα .

Credit: DESY/H1