Физики впервые выявили необычное квантовое явление внутри протонов, которое не нравилось Эйнштейну.

Физики использовали данные о столкновениях частиц с высокой энергией на различных ускорителях и смогли получить более четкое представление о внутреннем строении протонов. Эти частицы, вместе с нейтронами, составляют основу атомных ядер. Протоны, в свою очередь, состоят из более мелких элементов – кварков и глюонов. Впервые ученые установили, что эти частицы могут находиться в состоянии квантовой запутанности. Это явление не нравилось Альберту Эйнштейну. Исследование было опубликовано в журнале Reports on Progress in Physics, сообщает Space.

Квантовая запутанность – это феномен в квантовой физике, который показывает, что две частицы, даже находясь на противоположных концах Вселенной, могут мгновенно влиять друг на друга. Иными словами, изменение состояния одной частицы может воздействовать на состояние другой.

Теория относительности Альберта Эйнштейна утверждает, что ничто не может двигаться быстрее света, и, следовательно, мгновенное воздействие в рамках квантовой запутанности не должно существовать. Несмотря на доказательства существования квантовой запутанности, Эйнштейн не одобрял это явление и, как известно, считал его "жутким действием на расстоянии".

Физики многократно проверяли наличие квантовой запутанности на больших масштабах, но теперь ученые исследовали её на субатомном уровне и обнаружили, что это необычное квантовое явление присутствует внутри отдельных протонов. Для этого были использованы данные о столкновениях частиц с высокой энергией на различных ускорителях по всему миру. В результате физики смогли получить более детальное представление о внутреннем строении протонов.

Ученые впервые выявили, что кварки и глюоны, из которых состоят протоны, могут находиться в состоянии квантовой запутанности, когда эти частицы разделяют крайне малые расстояния. По словам исследователей, результаты показали более сложную и динамичную внутреннюю структуру отдельного протона. Это открытие позволит лучше понять, как именно квантовая запутанность кварков и глюонов влияет на структуру протонов.

Физики установили, что внутри протона не только две отдельные частицы находятся в состоянии квантовой запутанности, а все они. Эта максимальная квантовая запутанность внутри протона возникает благодаря сильным взаимодействиям, которые создают множество пар кварков и глюонов.

Открытие максимальной квантовой запутанности кварков и глюонов внутри протонов может помочь выяснить, что удерживает эти фундаментальные частицы вместе с частицами атомных ядер.

Глубокое понимание квантовой запутанности кварков и глюонов может помочь физикам решить известные проблемы ядерной физики. Например, это поможет прояснить, как нахождение в составе более крупных ядер атомов влияет на структуру протонов.