Strona głównaPytania → Czy jest jakiś sposób na...

Czy jest jakiś sposób na „rozciągnięcie” protonu?

Pytanie

Pyta Piotr

Czy jest jakiś sposób na „rozciągnięcie” protonu? Chodzi mi o to, że jeśli mamy proton, w którym znajdują się dwa kwarki górne i jeden dolny, to czy możemy odciągnąć kwarki górne od dolnego (za pomocą pola magnetycznego lub czegoś innego, jeśli się da to proszę bardzo o przekazanie za pomocą czego), czego efektem będzie powstanie nowych kwarków, które połączą się z tymi, które zostały z protonu? A jeśli już by powstały nowe pary kwarków, to czy możliwe jest ponowne zsyntezowanie protonu + nowych cząstek lub jednej cząstki powstałych / powstałej z reszty kwarków (tych, które powstały przy „rozciąganiu” protonu)?

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

Rozerwanie protonu przy pomocy zewnętrznego pola elektromagnetycznego nie jest możliwe nawet teoretycznie. Zwiększając np. natężenie pola elektrycznego doszlibyśmy w pewnym momencie do punktu kreacji par elektron-pozyton. Ten punkt odpowiada polu o natężeniu znacznie mniejszym od potrzebnego do rozerwania protonu.

Można natomiast proton rozerwać przez uderzenie go szybkim elektronem – na tym zjawisku opierał się m.in. eksperyment w akceleratorze HERA w Hamburgu w latach 1992-2007. W efekcie zderzenia powstawały m.in. nowe kwarki i antykwarki, które wiązały się w mezony i bariony. Taki proces jest teoretycznie odwracalny, tj. z produktów reakcji można by otrzymać z powrotem substraty reakcji. Praktycznie jednak jest to niewykonalne, gdyż wszystkie mezony i bariony z wyjątkiem protonu są niestabilne, a w ich ostatecznych produktach rozpadu często występują słabo oddziałujące neutrina, które odlatują w przestrzeń kosmiczną z prędkością światła.