Är vår värld solid?

Vad är fysisk verklighet och finns det något som döljs för mänskligheten? Beter sej protoner och neutroner annorlunda ute i universum jämfört med hur dom beter sej på jorden?

Tydligen beter sej varken protonen (wiki) eller neutronen (wiki) på sätt som följer naturlagar eller ens som forskarna förväntar sej. Både protonen och neutronen sägs bestå av tre kvarkar var, enligt någon slags uppfattning, men vid närmare granskning håller den ståndpunkten inte helt. Finns det 3 kvarkar i en proton, två upp- och en nerkvark?

Enligt professor Matt Strassler är ovan påstående en liten vit lögn.

"…there are zillions of gluons, antiquarks, and quarks in a proton."

Jag tror att någon försökte uppskatta det verkliga antalet kvarkar i en proton och Strassler svarade att det var för lite. Kvarkarna skapas och destrueras kontinuerligt inne i protonen och likaså i neutronen. Det är genomsnittet av antalet kvarkar och anti-kvarkar som blir tre, inte det totala antalet kvarkar vid en viss given tidpunkt inne i protonen/neutronen.

_______________________________________________________
Är protonens eller neutronens massa lika med massan av dom tre (genomsnittliga) kvarkarna?

Nej.

Kvarkarna väger var för sej alldeles för lite för att sammanlagt bilda hela massan. Forskarna säger då att det är kvarkarnas rörelse (och kanske gluoner) som bildar den totala massan (wiki). Neutronen är lite tyngre än protonen.

Vikten av en neutron/proton: 167 * 10-29 kg
Vikten av tre kvarkar _______ :     2 * 10-29 kg

Och gluonerna, vad väger dom? Gluonerna har ingen massa, dom har bara (rörelse-)energi.

Neutronen är neutralt laddad, ändå har den både magnetiskt moment och (elektromagnetiskt) spinn (wiki).

Och nu kommer en konstighet till. Fria neutroner, ej bundna till en atom, genomgår radioaktivt sönderfall på ca 15 minuter. Problemet är bara att neutronerna faller sönder olika fort beroende på om neutronerna stoppas i en flaska eller om dom samlas i ett rör. Skillnaden i sönderfall är ca 9 sekunder. Förklaring saknas då radioaktivt sönderfall inte ska påverkas av förvaringsmetoden. Quanta Magazine, 2018-02-13

Och så har vi protonens spinnkris. Protonen spinner för mycket i förhållande till summan av spinnet i kvarkarna.

Protonens spinn är 1/2 (h-streck). Frågan är hur spinnet fördelas mellan kvarkarna. Bär dom var sin lika stora del av spinnet? 1987 tänkte några listiga forskare kolla hur det stod till med kvarkarnas spinn inne i protonen.

Det visade sej att dom 3 huvudsakliga kvarkarna som protonen bestod av, hade alldeles för lite spinn för att svara mot protonen totala spinn. Faktiskt nästan noll spinn.

Detta problem kom att kallas protonens spinnkris (wiki). Och då är frågan, hur kan även neutronen ha spinn?

Sen är det mer problem för protonen, som tydligen har en radie som "krymper". Forskarna testade att låta myoner snurra runt protonen istället för en elektron. Målet var att mäta protonens laddningsradie, som visade sej vara mindre med myonen i omloppsbana (wiki). Den minskade protonradien är så olik det teoretiskt beräknade värdet att man funderar på om en ny hemlig naturkraft styr protonens interaktion med omgivningen. Quanta Magazine, 2016-08-11

Om protonens radie verkligen är mindre än vad forskarna förväntar sej, ställs rådande naturlagar på huvudet.