Исследования, проведенные в Национальном ускорительном комплексе Томаса Джефферсона, привели к важным открытиям в области внутренней структуры протона и его взаимодействия с другими частицами. С использованием Ускорителя непрерывного электронного пучка (CEBAF) физики-ядерщики изучали процессы, происходящие внутри протона, обнаруживая новые аспекты взаимодействия на уровне кварков и сил, формирующих эту структуру.
Особый интерес вызвал процесс глубоко виртуального комптоновского рассеяния (DVCS), который был связан с гравитационным взаимодействием с материей. Это открытие подтверждает концепцию, предложенную Эйнштейном в 1973 году в учебнике по общей теории относительности, о том, что поля безмассового поля со спином 2 порождают силу, аналогичную гравитации, через взаимодействие с тензором энергии-импульса.
Процесс глубоко виртуального комптоновского рассеяния (DVCS) - это физический процесс, в котором электрон или фотон взаимодействует с протоном или нуклоном, излучая виртуальный фотон, который затем взаимодействует с протоном, а затем опять аннигилируется с начальным электроном или фотоном. Этот процесс позволяет исследовать внутреннюю структуру протона и других нуклонов, а также их взаимодействия на микроуровне. Изучение DVCS дает ученым информацию о распределении кварков и глюонов внутри нуклона, а также о том, как эти частицы взаимодействуют друг с другом при высоких энергиях.
Три десятилетия спустя теоретик Максим Поляков углубил эту идею, предоставив теоретическую основу, объединяющую процесс DVCS и гравитационное взаимодействие. Этот прорыв установил связь между измерениями глубоко виртуального комптоновского рассеяния и гравитационным форм-фактором, принося новые понимания взаимодействия гравитации с материей.
Протон, как элементарная частица, состоит из кварков и глюонов. Кварки, фундаментальные частицы с электрическим зарядом и спином, формируют внутреннюю структуру протона. Нейтроны, также состоящие из кварков и глюонов, отличаются от протонов отсутствием электрического заряда, сохраняя при этом спин.
Эксперименты в Национальном ускорительном комплексе Томаса Джефферсона помогли расширить понимание внутренней структуры протона и его взаимодействия с другими частицами, предоставляя ученым глубокие исследования процессов, происходящих в микромире. Это открытие глубоко виртуального комптоновского рассеяния и его связь с гравитационным взаимодействием проливают свет на тайны взаимодействия элементарных частиц и природы гравитации.