Evidencia de la Estructura de Dispersión Inelástica Profunda
| En el rango de energía de hasta 0,06 GeV, la sección transversal de dispersión elástica de electrones por los núcleos de carbono, cae drásticamente, ya que se vuelve más y más improbable que el núcleo de carbono permanezca intacto, bajo tal bombardeo energético. La sección transversal de dispersión inelástica, en la que el núcleo de carbono se rompe, permanece sorprendentemente cerca de un valor constante. Esto sugiere que el electrón está siendo dispersado hacia afuera, por algo dentro del núcleo que carece de estructura en este rango de energías. Este centro de dispersión, se conoce que es un protón, y esta evidencia de dispersión por la existencia del protón, forma un modelo donde buscar una estructura aún más profunda. | Cuando el cuadrado de la energía de los electrones se incrementa por un factor de aproximadamente cien, entonces, incluso el protón empieza a mostrar evidencia de estructura. La sección transversal de dispersión elástica cae precipitadamente mientras que la sección transversal de dispersión total de eventos que producen otras partículas (en su mayoría mesones) permanece casi constante. Esto sugiere que el electrón está siendo dispersado por algo dentro del protón, carente de estructura a esas energías. Los centros de dispersión más pequeños dentro del protón, fueron llamados quarks. Este tipo de resultado de dispersión es uno de los pasos que llevaron a la imagen actual del protón como compuesta de dos quarks "up" y un quark "down". |
Desde los primeros experimentos en los que los electrones eran dispersados fuera de los núcleos, se podría entender que la dispersión era producida por alguna partícula cargada dentro del núcleo, que permanecía intacta mientras que el propio núcleo se rompía en trozos. En tal caso esto se podría verificar directamente, golpeando fuera un protón y midiendo sus propiedades. Es el mismo tipo de pruebas que en la dispersión de alta energía de electrones por protones, y puede ser interpretado de manera similar: hay un interior cargado de partícula más pequeñas que permanecen intactas, incluso cuando el protón se rompe. La verificación directa de la existencia de tal partícula (un quark) no es tan simple, ya que la naturaleza del confinamiento de los quarks, es tal, que no podemos aislar un quark para su análisis.
La ilustración y los comentarios siguen el excelente estudio de Chris Quigg, en una conferencia llamada "Quarks, Cuásares, y Quandries". Ver referencia.
| Estudio de la Dispersión como Sonda Nuclear |
Conceptos de Rutherford
Conceptos de Dispersión
Referencia
Quigg
| HyperPhysics*****Nuclear | M Olmo R Nave |