理科

理論的な計算は、現在確認されている四重性子、すなわちエキゾチックな物質状態を予測しました。

2014年に4つの中性子構造を理論化、予測、発表した国際核物理学者チームの一員であるロシア・モスクワ州立大学のアンドレイ・シロコフ(左)とアイオワ州立大学訪問科学者とアイオワ州立大学のジェームズ・バーリと2016.クレジット:Christopher Gannon / アイオワ州立大学 College of Liberal Arts and Sciences

James Varyは、2014年の夏のプレゼンテーションで、彼と彼の同僚が理論化して予測し、最初に発表した「四重性子」の実体を確認するための核物理学実験を待っていたし、2016年秋には研究論文を発表しました。


「私たちが理論を提示するたびに、私たちは常に実験的確認を待っていると言わなければなりません。」

4つの中性子(非常に、非常に)が一時的な量子状態または 共鳴Varyと国際理論家チームのためのその日がここにあります。

ドイツのダルムシュタット工科大学(Technical University of Darmstadt)の研究者が率いる国際グループによって発表された四重星の実験的発見は、新しい研究の扉を開き、宇宙がどのように構成されているかをよりよく理解することができます。 この新しくエキゾチックな物質状態は、既存または新しい技術に有用な特性を有することもできる。

おそらく科学の時間に覚えているような中性子は次のとおりです。 亜原子粒子 正電荷を帯びたプロトンと結合して原子核を構成する電荷はない。 個々の中性子は安定ではなく、数分後に陽子に変換されます。 二重および三重中性子の組み合わせはまた、物理学者が崩壊する前に一時的に安定した物質状態である共鳴と呼ぶことを形成しません。

四重性子を入力してください。 カリフォルニアのローレンス・バークレー国立研究所のスーパーコンピューティング能力を使用して、理論家は4つの中性子がわずか3×10の寿命で共鳴状態を形成できると計算しました。-22 秒、10億分の10億分の1秒未満です。 信じるのは難しいですが、物理学者が勉強するのに十分な時間です。

理論家の計算によると、四重性子は約800万電子ボルト(高エネルギーおよび核物理学でよく使われる測定単位で可視光線のエネルギーは約2~3電子ボルト)のエネルギーを持たなければならないという。 四重性子を表すプロットされたエネルギースパイクの約140万電子ボルトになります。 理論家たちは、エネルギーが070万から100万電子ボルトの間にある可能性がある一方、幅は110万から170万電子ボルトの間であるという後続の研究を発表しました。 この感度は、中性子間の相互作用に利用可能な他の候補を採用することによって生じた。

ジャーナルに最近掲載された論文 自然 日本の和光にあるRIKEN研究所の放射性同位元素ビーム工場実験で、四重性子エネルギーと幅がそれぞれ約240万電子ボルトと180万電子ボルトであることを発見したと報告します。 これはどちらも理論結果よりも大きいが、Varyは現在の理論と実験結果の不確実性がこれらの違いをカバーできると述べた。

Varyは、「四重性子は寿命が非常に短いため、核物理学界に非常に大きな衝撃を与えて分解する前に特性を測定できる」と述べた。 「とてもエキゾチックなシステムです。」

実は「全く新しい 物質の状態「と彼は言った。」短い時間ですが、可能性を示しています。 2~3個を合わせるとどうなりますか? もう少し安定できますか?」

四重性子を見つけるための実験は、2002年にベリリウムと呼ばれる金属元素の1つに関連する特定の反応で構造が提案されたときに始まりました。 RIKENのチームは、2016年に発表された実験結果で四重星のヒントを発見しました。

Varyは、プロジェクトの要約で、「四重性子は核チャートの2番目の無電荷要素として中性子と合流する」と書いた。 それは「中性子間の強い相互作用の理論のための価値がある新しいプラットホームを提供します」。

ダルムシュタット工科大学の核物理学研究所のMeytal Duerは、次の交信著者です。 自然 「相関した自由四重性子システムの観察」というタイトルの論文を発表し、四重性子の実験的確認を発表しました。 実験結果は5シグマ統計信号とみなされ、350万分の1の確率で発見が統計的異常であることを示す確かな発見を示した。

理論的予測は2016年10月28日に発表されました。 物理的なレビューの手紙タイトルは「4中性子共鳴予測」です。 第一著者はロシア・モスクワ州立大学スコベルトシン核物理学研究所のアンドレイ・シロコフ(Andrey Shirokov)であり、アイオワ州立大学訪問科学者でもある。 Varyはその著者の一人です。

「地球に小さな中性子星を作れますか?」 Varyは四重性子プロジェクトの要約というタイトルを付けました。 中性子星は、重い星に燃料が枯渇して超密度中性子構造に崩壊したときに残ったものです。 四重性子はまた中性子構造であり、あるVaryは「短命で非常に軽い中性子星」です。

Varyの個人的な反応は? 彼は「私はほとんど実験をあきらめた。 「ファンデミックの間、私はこれについて何も聞いていませんでした。これは大きなショックでした。マブソサ、ここにいます。


物理学者は新しい亜原子構造の存在を示しています


追加情報:
M. Duer et al、相関した自由四重性子システムの観察、 自然 (2022). DOI:10.1038/s41586-022-04827-6

によって提供
アイオワ州立大学

召喚:理論的計算は、https://phys.org/news/2022-06-theoretical-now-confirmed-tetraneutron-exotic-stateで2022年6月23日に検索されたエキゾチックな物質状態(2022年6月22日)である現在確認されている四重性子予測.html

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Omori Yoshiaki

ミュージックホリック。フードエバンジェリスト。学生。認定エクスプローラー。受賞歴のあるウェブエキスパート。」

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