Quark-Radius-Obergrenze

Wenn Quarks eine interne Struktur hätten (im Widerspruch zu aktuellen Annahmen), was ist die niedrigste Obergrenze für ihren "Radius", basierend auf aktuellen experimentellen Ergebnissen?

Wenn möglich, würde ich es vorziehen, nur Experimente zu berücksichtigen, die Protonen und Neutronen untersuchen (nicht andere kurzlebigere Teilchen, da ihre Interpretationen durch das Standardmodell stärker beeinflusst werden).

Mein einziges Verständnis ist, dass dieser Radius weniger als ungefähr 0,2 fm betragen muss, da in Hochenergie-Protonenstreuexperimenten Abstände von 2 fm festgestellt wurden. Ich kann mir vorstellen, dass "Experimente zur Streuung höherer Energie" und "Experimente mit angeregtem Drehimpuls" dies weiter untersucht haben, aber mir sind keine anderen Ergebnisse bekannt. Oder gibt es einen anderen Grund, warum dieser Radius Null sein muss? Ehrlich gesagt, mit der Überraschung von Quarks, die 10.000-mal kleiner als die Elektronenwolke sind, wäre es nicht überraschend, wenn wir nach einem weiteren 10.000-fachen Zoom eine interne Struktur finden würden.

Beachten Sie, dass die Stromgrenze des Elektronenradius von Ordnung ist 10 − 18  M = 10 − 3  FM . Die Größe der Elektronenwolke in einem Atom ist eine Darstellung des elektrostatischen Potentials zwischen dem Elektron und dem Kern, nicht eine grundlegende Eigenschaft des Elektrons.
Entschuldigung, ich wollte Wolke schreiben, konnte es nicht, also habe ich dieses eine Wort jetzt geändert
Ich habe das Wort "könnte / Wolke" verstanden, aber der Punkt ist, dass Sie die intrinsische Größe (falls vorhanden) des Quarks nicht mit der Größe einer atomaren Elektronenwolke vergleichen sollten, sondern mit der intrinsischen Größe (falls vorhanden) des Elektrons.
Ich stimme Ihrem Punkt zu, aber ich wollte nur darauf hinweisen, dass wir alle 100 Jahre weiter hineinzoomen und überrascht werden. Vielen Dank für die Grenze zum Elektronenradius; das ist etwas anderes, worüber ich mich gewundert habe. Übrigens denke ich, dass ich meine Hoffnung auf "Sonde Protonen und Neutronen" aufgeben muss, da die Gluonen die vergrößerte Region in einem ähnlichen Sinne "trüben" (das Standardmodell hat also bereits eine interne Struktur um die Quarks, mit der jede Sonde wahrscheinlich interagieren würde ).
Siehe auch: physical.stackexchange.com/questions/24001/… , obwohl es sich eher um Elektronen als um Quarks handelt.

Antworten (1)

Wie ich in einer anderen Antwort erwähnt habe , ist das, was die Leute heutzutage tatsächlich berichten, nicht wirklich eine Obergrenze für den Radius eines Teilchens. Was Sie stattdessen finden werden, ist eine untere Grenze auf dem, was manchmal als „Kontakt-Wechselwirkungs-Skala“ bezeichnet wird – die Energie, bei der Sie beginnen, Auswirkungen von Wechselwirkungen zwischen den Bestandteilen eines Quarks zu sehen, falls vorhanden.

Die neuesten Informationen, die ich finden kann, sind zum Beispiel dieses Papier aus dem CMS-Experiment . Es zeigt untere Grenzen auf der Kontaktinteraktionsskala, die von reichen 7.5  TeV Zu 14.5  TeV , je nachdem, um welches Unterbaumodell es sich handelt. (Um eine untere Grenze aus den Daten zu extrahieren, die Sie aus dem Detektor erhalten, müssen Sie einige Annahmen darüber treffen, nach welcher Art von Unterstruktur Sie suchen könnten.) Grob gesagt sind wir also ziemlich sicher, dass es sich um die Art der Unterstruktur handelt die in der Arbeit berücksichtigt werden, haben keine Auswirkung auf Prozesse mit weniger als 7.5  TeV von Energie.

Mit der Formel können Sie diese Grenzen in Distanzen umrechnen λ = H C / E , die Ihnen die Wellenlänge angibt, die einem Teilchen mit dieser Grenzenergie entspricht. Dies ist nur eine grobe Grenze der Größenordnung, aber es ist so nah wie möglich, eine obere Grenze für den Radius des Quarks mit dem heutigen Wissen zu deklarieren. Basierend auf den Werten in dem Papier ist es 1.6 × 10 − 19  M .

Quark-Radius-Obergrenze
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v