找出夸克和胶子是如何对大粒子负责的欧洲杯猜球平台

物理学家面临的最大的理论挑战之一是理解最小的基本粒子如何产生可见宇宙中的大部分质量。欧洲杯猜球平台

被称为夸克和欧洲杯猜球平台胶子的微小粒子是质子和中子等较大粒子的基本组成部分,而质子和中子则形成原子。然而,夸克和胶子的行为与那些更大的粒子非常不同,这使得它们更难研究。欧洲杯猜球平台

约翰·内格勒,哈佛大学的W.A.柯立芝物理学教授麻省理工学院2月17日,在波士顿举行的美国科学促进会年会上,他将讨论控制夸克和胶子相互作用的理论,即量子色动力学(QCD)。欧洲杯线上买球

内格勒将描述科学家是如何使用超级计算机和晶格场理论来计算夸克和胶子(已知的最小粒子)的行为。欧洲杯猜球平台

内格勒还在麻省理工学院核科学实验室任职,他说:“对自然的基本构建模块的探索,导致了对世界中的世界的逐层探索。”欧洲杯线上买球

分子由原子构成,原子由电子和原子核构成,原子核由质子和中子构成。这些相互作用是很容易理解的。这个过程的下一步是解开夸克和胶子之间的相互作用,夸克和胶子的相互作用与较大粒子的相互作用截然不同,需要采用不同的方法来研究它们。欧洲杯猜球平台

有几个因素使得夸克和胶子之间的相互作用研究起来更加复杂。首先,夸克被限制在更大的粒子中,所以它们不能被分离和孤立地研究。欧洲杯猜球平台另外,两个夸克之间的力随着它们相距的越远而变大,而原子核和电子或原子核中的两个核子之间的力则随着它们之间距离的增加而变弱。

这些差异可以用渐近自由的性质来解释,David Gross, David Politzer和MIT的Frank Wilczek, Herman Feshbach(1942)物理学教授,分享了2004年的诺贝尔奖。这个性质描述了胶子交换产生的力如何随着夸克靠近而变弱,而随着夸克分离而变大。因此,没有一种用来成功解决原子和核物理问题的分析技术可以用来分析夸克和胶子。

相反,物理学家使用晶格场理论来研究QCD相互作用。利用大型超级计算机,研究人员可以通过像晶体一样的四维离散点点阵来表示时空,从而分析QCD。

计算是由专门为此目的而建造的计算机进行的,例如劳伦斯利弗莫尔国家实验室的360万亿次浮点运算的蓝基因/L计算机。

在他的演讲中,内格勒将描述如何使用时空晶格来解决QCD的基本思想,并将展示计算质子、中子和其他强相互作用粒子的基本性质的选定结果。欧洲杯猜球平台

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