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8月22日 质子自旋（aps focus）(2008-03-18) 质子由夸克构成，夸克的运动模式会影响质子的性质，然而把两者联系起来却不是一件容易的事。2003年8月的一片PRL论文把抽象的数学转化为图像，以描述质子的内部结构，这些图像描述了这些内部的夸克运动对质子自旋的贡献。 当20世纪60年代夸克图像刚建立时，物理学家们曾经假设质子内的三个夸克以球对称的方式运动（想象一下s态的电子云，这里替换成夸克云），如是，质子的自旋仅由夸克的自旋贡献。然而80年代晚期，有实验证据显示夸克间的轨道角动量亦对质子自旋有贡献。更有甚者，质子内时而产生时而湮没的夸克-反夸克对亦会影响质子的自旋。 1996年，马里兰大学的季向东引入了一种他称为“广义部分子分布”（GPD）的数学工具，把实验数据与质子内夸克的位形联系起来。然而，他认为GPD过于抽象且难以理解，并且，作为一种数学工具它过于“冗余复杂”。 为了理解季关于质子内部结构的描述，试着回想一下原子物理里“电子云”的图像：哑铃状的p电子云，标示了p态电子云最有可能出现的位置。同样的，质子中的夸克也有这样的弥散的空间分布。 季的最后一步工作是把GPD的计算结果图像化，并且加以“滤色”。只有特定频率的光子才能通过滤色镜，同样的，季把拥有特定动量的夸克跳出来，将其分布图像化。季的滤色图显示，虽然所有夸克总分布是精确球对称的，然而拥有特定动量的夸克的分布却完全可以是非球对称的。这表示，夸克空间动量分布并不随机，夸克与夸克之间存在相对轨道角动量，从而对质子的自旋有贡献。 印第安纳大学的Tim Londergan认为季的工作是一个“实质性的进步”，他赋予抽象的数学工具以物理意义，从而直观地给出夸克的空间分布。 原文：http://focus.aps.org/story/v12/st5 原文中附有一张夸克云的图。 引用通告此日志的引用通告 URL 是： http://lifengphysics.spaces.live.com/blog/cns!5199E46D9E4C2855!552.trak 引用此项的网络日志
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