如果你有神奇的校车上,开始萎缩——比蚂蚁小或变形虫或单个细胞,然后不停地收缩,直到单个原子和整个世界一样大,甚至其组成粒子的俯视着你,你会进入一个世界与巨大的冒泡,相互冲突的压力。

 

在质子的中心，杏耀代理一个比中子星内部更大的压力会把你抛向粒子的边缘。但是在质子的外极限，一个相等的和相反的力会把你推向质子的中心。在这个过程中，你会受到侧向剪切力的冲击，这种侧向剪切力远远超过任何一个人一生中所经历的剪切力。

 

一篇新论文,2月22日发表在《物理评论快报》杂志上提供了迄今最完整描述的竞争压力在一个质子,不仅仅的夸克——给一个质子质量的粒子——但其胶子,无质量的粒子,这些夸克绑定在一起。

 

这个沸腾的量子态

 

对质子的简单描述只涉及由一堆胶子连接在一起的三个夸克。但是，麻省理工学院的物理学家菲亚拉·沙纳汉说，这些描述是不完整的。

 

“质子是由一束胶子和一束夸克组成的，”Shanahan告诉Live Science。“不仅仅是三个。有三个主要夸克，然后任意数量的夸克对和反夸克对出现和消失……正是这种沸腾沸腾的量子态之间复杂的相互作用产生了压力。”

 

Shanahan和合著者William Detmold(他也是麻省理工学院的物理学家)发现胶子产生的压力是质子内部夸克的两倍，而且这种压力分布在比之前所知的更广的区域。他们发现，质子的总压强峰值为100的十分之一(或1后面有35个零)帕斯卡，或约260的16次方(或26后面有22个零)乘以地球中心的压强。

 

关键是，这种压力指向两个不同的方向。

 

她说:“有一个正向(外部)压力的区域，所以也必须有一个负向(内部)压力的区域。”“如果只有一个正压区，质子就会继续膨胀，它就不会稳定。”

 

一个非常大的计算

 

但是，尽管这些压力如此巨大，在大多数情况下，科学家没有办法直接测量它们。为了探测质子内部，科学家们用更小的电子以极高的能量轰击质子。在这个过程中，它们改变了质子。没有任何已知的实验能够揭示质子在低能量状态下的状态。

 

因此，科学家们依赖量子色动力学理论(QCD)——它描述夸克和将夸克和强携力胶子结合在一起的胶子。德盟说，科学家们知道QCD有效是因为高能实验证实了它的预测。但在低能量下，他们必须相信数学和计算。奇怪的夸克和介子，天哪!解剖自然界中最小的颗粒(信息图)]

 

“不幸的是，(QCD)很难进行分析性研究，用钢笔和纸写下方程式，”沙纳汉说。

 

相反，研究人员求助于超级计算机，它们将数千个处理器核连接在一起，来解决复杂的方程。

 

她说，即使两台超级计算机一起工作， 杏耀娱乐信誉如何 ，计算也花了大约一年的时间。

 

为了简化超级计算机必须解决的问题，Shanahan和Detmold将质子分解成不同的维度(空间维度为3，时间维度为1)。

 

生成的压力图将不再是一个单一的数字，杏耀连接而是看起来像一个箭头场，大小不同，指向不同的方向。

 

所以“质子内部的压强是多少”这个问题的答案很大程度上取决于你问的是质子的哪一部分。

 

它也取决于质子的半径。如果质子是胶子和夸克的包，这些包的大小取决于作用于它们的其他粒子。所以Shanahan和Detmold的结果并没有归结为一个单一的数字。

 

但现在，我们对我们内心所有这些沸腾的微小世界的极端情况所绘制的地图要生动得多。