Квантовая запутанность – явление, которое на первый взгляд может показаться плодом воображения безумного учёного, а не реально подтверждённым феноменом. Недавно представители Брукхейвенской национальной лаборатории решили использовать данные, полученные при измерении столкновений высокоэнергетических частиц, и получили возможность заглянуть внутрь протонов.
Читайте: Тайны квантового мира – Спустя 70 лет это раскрыли волны атомной материи
От космоса до протона: масштабы квантовой запутанности
Одним из фундаментальных столбов запланированных экспериментов было то, что кварки и глюоны, являющиеся составными элементами структуры протона, подвержены квантовой запутанности.
В рамках этого явления, при запутывании двух частиц, если мы будем оказывать влияние на одну, другая также будет подвергаться изменениям независимо от того, насколько большое расстояние их разделяет. Этот феномен, может иметь место даже в ситуациях, связанных с расстояниями в миллиарды световых лет.
Однако последние исследования сосредоточились на самых малых расстояниях. Речь о квантовой запутанности, происходящей на расстоянии меньше одной биллионной метра, наблюдаемое внутри отдельных протонов.
Выводы, сделанные во время исследований, указывают, что запутанность между кварками и глюонами добавляет сложности к развивающейся картине внутренней структуры протонов. Ведь ранее ещё не предпринимались попытки измерения запутанности внутри протона.
Последние же исследования предоставили детальную информацию о том, как кварки и глюоны запутываются. В частности, удалось лучше понять и влияние запутанности на структуру протонов.
Для понимания вот пример, беспорядок в детской комнате. По всему полу разбросаны игрушки и одежда, что создаёт высокую энтропию. Но если бы комната была идеально убрана и все предметы находились на своих местах, энтропия стала бы минимальной.
Вот и в квантовом же мире протоны с максимально запутанными кварками и глюонами должны производить множество частиц с хаотичным распределением, то есть высокой степенью энтропии.
Стремясь получить наиболее полное представление, исследователи провели анализ данных, полученных при столкновениях частиц протон-протон. Эти контролируемые столкновения происходили в Большом адронном коллайдере. Кроме того, они использовали массивы информаций, созданные после столкновений электронов и протонов, в рамках проекта HERA.
Успех этих экспериментов должен повлиять на наше понимание сил, удерживающих кварки и глюоны в протонах. Это, в свою очередь, должно способствовать разгадке части тайн, относящихся к ядерной физике и элементарным частицам.
Что касается дальнейших действий, они будут продолжать эксперименты по изучению, как пребывание в ядре влияет на протон. Примечательно, что разработанные инструменты в будущем смогут быть использованы множеством способов для познания структуры видимой материи.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU