Коллаборация CLAS, в состав которой входят ученые из НИИЯФ МГУ, провела работу по измерению характеристик ядерного взаимодействия. Работа опубликована в журнале Nature.
Сильное ядерное взаимодействие между нуклонами (протонами и нейтронами) формирует атомные ядра. Причина такого взаимодействия - фундаментальные силы между кварками и глюонами (составляющими нуклонов), которые подчиняются уравнениям квантовой хромодинамики. Поскольку эти уравнения не могут быть решены напрямую, ядерные взаимодействия описываются с использованием упрощенных моделей, на которые, однако, существуют хорошо определенные ограничения на типичных межнуклонных расстояниях. На более коротких расстояниях таких ограничений нет, что представляет известную трудность при описании ядерной материи высокой плотности (например, внутри нейтронных звёзд). Большую часть времени нуклоны в ядре не находятся на коротких расстояниях друг от друга и их движение можно представить как движение независимых частиц в усредненном потенциале. Значительно более реже нуклоны сильно перекрываются, образуя корреляции на коротких расстояниях. Согласно принципу Гейзенберга, нуклоны, находящиеся в такой коррелированной паре, обладают большими импульсами. Изучение таких пар позволяет тестировать различные модели взаимодействия нуклонов на коротких расстояниях.
Используя пучки электронов высоких энергий, мы можем изолировать пары нуклонов, имеющих высокие импульсы и находящихся очень близко друг от друга. Проводя расчеты с разными теоретическими моделями, можно делать выводы о характере ядерного взаимодействия. Основной результат таких исследований заключается в том, что при увеличении импульса нуклона наблюдается переход от зависящих от спина, тензорных сил к независящим от спина скалярным силам. Данные эксперименты демонстрируют исключительную важность таких измерений при изучении ядерной материи при плотностях в несколько раз, превышающих плотность внутри атомных ядер.
С работой можно ознакомится по ссылке: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2021-6
