Новости лаборатории Джефферсона

2025-03-11 10:58:46 www.jlab.org">www.jlab.org Национальная ускорительная лаборатория Томаса Джефферсона (Jefferson Lab) является национальной лабораторией Министерства энергетики США. Ученые во всем мире используют уникальный ускоритель частиц, известный как электронный ускоритель-рекуператор CEBAF (англ. Continuous Electron Beam Accelerator Facility) для исследований основных строительных блоков материи - элементарных частиц с целью лучше понять эти частицы и силы, которые их связывают - и, в конечном счете, наш мир.

Расчеты на суперкомпьютере могут позволить определить структуру пиона.
Пионы (пи-мезоны) - самые легкие частицы, являющиеся переносчиками ядерных сил между нуклонами в ядре. Можно подумать, что они должны быть простыми для понимания. Тем не менее, внутреннюю структуру этих, казалось бы, простых частиц было трудно определить. Недавний прогресс в вычислениях на суперкомпьютерах с использованием решеточной квантовой хромодинамики (КХД) может позволить ученым впервые дать точное и точное описание структуры пионов. Помимо того, что они являются простейшими частицами, построенными из кварков, пионы намного легче, чем любые другие частицы, построенные из кварка и антикварка. Они были обнаружены в экспериментах как составляющие ядра атома, отвечающие за взаимодействия между протонами и нейтронами. Лучшее понимание структуры пионов приведет к лучшему пониманию многих аспектов субатомного мира.
Для изучения структуры пиона экспериментаторы сталкивают пучок пионов высокой энергии с протонной мишенью, чтобы получить пары мюонов и антимонов. Мюонные пары являются признаком того, что кварк или антикварк в пионе аннигилируют с антикварком или кварком в протоне. Чтобы получить теоретическое представление о структуре пиона, теоретики лаборатории Джефферсона обратились к проведению «экспериментов» на суперкомпьютерах, расположенных в вычислительном центре Окриджской национальной лаборатории (Oak Ridge National Laboratory) и в лаборатории Джефферсона. Они выполнили такие эксперименты, рассчитав сечения рассеяния пионов, используя суперкомпьютеры для описания взаимодействий кварков на субатомном уровне, и таким образом смогли извлечь предварительные данные о распределении кварков, описывающих внутреннюю структуру пиона. Полученные результаты хорошо коррелируют с физическими измерениями и существующими моделями. Следующим шагом является уточнение расчетов для более чистого и точного извлечения распределения импульса или движения кварков внутри пиона.
Подробности см. здесь.