Найти тему
Вадим Варламов

Загадка протонного спина

Как известно, эксперименты по глубоко-неупругому рассеянию электронов на протонах привели к открытию партонов, т.е. эти эксперименты выявили спектроскопические неоднородности, которые сразу же были интерпретированы как свидетельства о наличии «зернистой» структуры протона. Так возникла партонная модель.
Последующее за этим открытием «отождествление» партонов с кварками общеизвестно. Однако дальнейшие эксперименты этого типа на поляризованных протонах привели к весьма неожиданным результатам для кварковой модели. Так, в 1988 г. коллаборация EMC (ЦЕРН) провела измерения спиновой характеристики мюон-протонного рассеяния и извлекла из них средний спин кварков в протоне. Он оказался
намного меньше ½. Так возник «кризис протонного спина», ещё одна проблема, решения которой нет в рамках модели кварков. Согласно современным экспериментальным данным, подтверждено, что: 1) вклад спина кварков мал, и по новым данным он составляет примерно треть от спина протона (≈30%); 2) обнаружено, что вклад спина глюонов тоже невелик; погрешности там остаются большими, но уже ясно, что этот вклад не превратит величину протонного спина в 1/2; 3) надежных измерений орбитального момента кварков и глюонов нет. Кризис протонного спина самым недвусмысленным образом даёт понять, что отождествление партонов с кварками (с кварками и глюонами) является весьма спорным предположением.