Experiment H1, umístěný na urychlovači vstřícných svazků elektron/pozitron-proton (ep) HERA v DESY Hamburg, provedl v současnosti nejpřesnější měření účinného průřezu rozptýleného elektronu/pozitronu na protonech. Výsledky rozptylu nám podávají nejúplnější informaci o vnitřní struktuře protonu. Tento rozptylový experiment je obdobný historicky známému rozptylu částic alfa na zlaté fólii z roku 1909, který vedl k objevu jádra atomů (tzv. Rutherfordův experiment). V případě rozptylu elektronů na protonech studujeme vlastnosti bodových částeček v protonu, tzv. partonů (kvarky a gluony). Konkrétně naše měření bylo provedeno v kinematické oblasti 1,5 GeV2 < Q2 < 120 GeV2 a 2,9x10-5 < x < 0,01, kde x má význam relativní hybnosti partonu v protonu a Q2 je záporná hodnota čtverce čtyřhybnosti přenesené mezi pozitronem a protonem a lze ji interpretovat jako prostorové rozlišení měření. Měření byla provedena při čtyřech energiích protonového svazku Ep = 920, 820, 575 a 460 GeV. To umožnilo poprvé přímo stanovit tzv. podélnou strukturní funkci protonu FL. Tato strukturní funkce je úměrná hustotě gluonů v protonu. Měření ukázala, že FL je výrazně nenulová. Výsledek je důležitý pro teoretický popis emisí gluonů z kvarků uvnitř protonu. Protože tyto emise jsou jediným zdrojem gluonů v protonu, je tento experimentální výsledek důležitým nástrojem pro prověrku předpovědí kvantové chromodynamiky, teorie, která emise gluonů popisuje.
Podélná strukturní funkce protonu FL jako funkce proměnné Q2. Barevné pásy představují předpovědi založené na modelech, které jsou uvedeny v dolní části obrázku. Tento výsledek přináší prověrku předpovědi kvantové chromodynamiky v nové kinematické oblasti.
1National Institute for Physics and Nuclear Engineering (NIPNE), Bucharest, Romania
2Institute of Physics ASCR, Na Slovance 2, 182 21 Prague 8, Czech Republic
Copyright © 2008-2014, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
