元スレ【物理学】陽子内部の圧力を測定、中心部は中性子星よりも高圧 - ジェファーソンラボ［05/25］

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1 :

米トーマス・ジェファーソン国立加速器施設(ジェファーソンラボ)の研究チームは、
陽子内部の圧力分布を測定することに成功したと発表した。複合粒子である陽子はクォーク3個で構成されているが、
陽子の中心部ではクォークに1035Pa(パスカル)という超高圧力がかかっているという。
研究論文は科学誌「Nature」に掲載された。

研究チームによると、陽子の中心部では外側に向かって1035Paの超高圧力が働いており、
超高密度天体である中性子星の中心部よりも高い圧力になっている。
その一方で、陽子の周縁部にはもっと弱い圧力が内側に向かって働いているという。
陽子内部におけるこのような圧力分布は、3個のクォークを結合している強い力によって決まると考えられている。

今回の圧力測定には、
「一般化パートン分布(GPD:generalized parton distributions)」および
「陽子の重力子形状因子」という素粒子物理の理論枠組みと既存の観測データが利用されている。

GPDは、1969年にリチャード・ファインマンが陽子などのハドロン粒子の衝突を解析するために考案した
パートン模型におけるパートン(今日クォークやグルーオンと呼ばれている素粒子と同じもの)の分布関数をより精緻にしたものである。

陽子の重力子形状因子は、仮に重力をプローブとして用いた場合の陽子の力学的構造を表現するために使われる。
重力子形状因子の概念は1966年に物理学者Heinz Pagelsが発表したものであるが、
近年の理論的研究から重力形状因子をGPDと関連付けることによって、
重力プローブの替わりに電磁気力を利用できるようになった。
このため、GPDを利用することで、電磁気力プローブによって陽子の内部構造の三次元イメージを得ることができるという。

今回の研究で用いた電磁気力プローブは、
ジェファーソンラボに設置された連続電子ビーム加速器施設
(CEBAF:Continuous Electron Beam Accelerator Facility)で作られている。

電子ビームは原子核に向けて撃ち込まれ、
深部仮想コンプトン散乱(DVCS:deeply virtual Compton scattering)と呼ばれる過程によって、
陽子内部においてクォークと電磁的に相互作用する。DVCS過程では、電子1個が陽子内部に入り、
クォーク1個とのあいだで仮想の光子1個を交換する。
この交換によってエネルギーがクォークと陽子に渡されるが、
その直後に陽子がエネルギーを別の光子として放出するため、陽子の状態は最初と変わらないまま持続する。

この過程は、かつてPagelsが仮説上の粒子である重力子ビームを用いた重力プローブを想定して行った計算と類似したものであるという。
研究チームは、陽子を出入りするスピン1の光子2個を使うことで、スピン2の重力子1個を用いた場合と同じ結果が得られると説明している。

よく知られている電磁気力の理論と仮説的な重力理論の類似性を利用することで、
陽子内部の圧力分布を測定できるようにしたところに今回の研究の特徴があるといえる。

研究チームは次の課題として、今回の方法をより精密なデータに適用することによって、
分析の不確実性を減らすことを挙げている。また、陽子の内部せん断力や力学的半径など、
圧力分布以外の力学的性質についても解明していきたいとしている。

画像：電磁気力と重力に関する素粒子物理の理論を組み合わせることによって、
電磁気力をプローブにして陽子内部の力学的性質を調べられるようにした
マイナビニュース
http://news.mynavi.jp/article/20180525-636182/

2 :

中心部に限れば中性子星より密度が高くてあたり前

3 :

こんなトンデモない物質で自分の体が構成されてると思うと夜も寝られ
るよ

4 :

原子核内部へ向かう圧力は　土星や木星を参考に
地球のように月が１個なら圧力は　ほどほど
しかし　内郭への圧力は　半端なし

5 :

陽子さんの内部の圧力か

8 :

その力をなんとか取り出して利用できないものか

10 :

うちの女房の名前を気安く記事にするなよ

なぁ、陽子

11 :

この宇宙が誰かの体の原子核た゜ったりするんだよ。

12 = 11 :

太陽が直径1ｍのバランスボールだったら水星は40ｍ離れたところにある「正露丸」、
地球は100ｍ離れたところにある「ビー玉」、一番大きな木星でも
560ｍ離れたところにある「ソフトボール」です。
もっと意外だったのが太陽から一番外側にある海王星までの距離ではないでしょうか？
海王星まで何と3.2ｋｍ、直径にすると6.4ｋｍにもなるのです。
直径が6.4ｋｍの中心に直径1ｍの太陽がポツンと佇んでいるのです。
こんな広い中で太陽は各惑星を大きな引力で引っ張っているんですよ。
こうやって見ると太陽系ってけっこうスカスカなんですよね。

13 :

中性子内部の圧力はどうよ

16 :

南野の膣圧ってすごいんだな。
ちぎれちゃうだろ。

17 :

　


圧力という言い方がピンと来ない。

＞合粒子である陽子はクォーク3個で構成されているが、
＞陽子の中心部ではクォークに1035Pa(パスカル)という超高圧力がかかっている


圧力と言うからには接合面があるんだよね？

ｘｘニュートンの力が加わっていると言うなら分かるけど圧力なんだよね？


　

18 :

陽子さんの内部にいれたのかよ

20 :

アキラの力か

21 :

それでなぜブラックホールにならない？

22 :

俺も上司からの圧力は
ずば抜けて強いと感じるぞ

23 :

缶コーヒー1本が上にのっかってるぐらい　たぶん

24 :

おかしいよな
中性子星が中性子に匹敵する圧力というべきなのに…

25 :

>>10
おまえさんに女房は居ない

27 :

圧力や質量という考えを改めたほうがいいと思う
最小の空間という矛盾（最小の空間の半分のその半分のその半分の）
をさせない現象と思ったほうがいい。
核融合も同じ　最小の空間が生まれることを防ぐ反発のようで反発ではなく
最小の空間の壁

28 = 27 :

核融合時のエネルギー放出はエネルギーという力のような捉え方をしてるけど
実際は永遠に最小の空間にはたどり着けない極めて安定した現象
相対的に膨大な反発に見えるだけ

29 = 16 :

解説動画があった。これはすごい。
http://www.youtube.com/watch?v=Qqsrbr0ALjs

30 :

うちの陽子の内部はゆるゆるなんすよ。(´；ω；｀)

31 :

そりゃ生命が発生するのは、頑丈な物質（素材）があるからだよな。

地球外生命の科学的考察（あるいは妄想） Part 8
http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1320856167/

32 :

宇宙って別の宇宙の素粒子なんじゃないか？

33 :

これって「圧力」と言うの？

「圧力」の定義によるだろ

34 :

まあ普通弱い力より強い力の方が強いよな？

35 :

中心部の外側方向への圧力が周縁部の内側方向への圧力より高かったら陽子破裂するんじゃないの？

36 :

言われてみりゃそりゃそうだな。クオーク星と同じぐらい。

38 :

>>35
この圧力に対抗できるのは、時間しかないだろ。

40 :

なるほど
完全に理解出来た

41 :

>>40
もちろん俺もだ

43 :

>>3
昼も寝ろ

44 :

原子と同じように陽子もクォークが一か所に固まってるイメージなのか

46 :

こんなガチムチなのに、いつかは崩壊するのかね？＞陽子

47 :

測定原理が知りたい

48 :

神様だって新しい設定作るの大変なんだから。もうちょっと自重しろ。

49 :

強い力って、こんなに強いとは想像してなかった

重力の力があまりに弱いことを知ったときと同じ気持ちだわ

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