Исследователи провели анализ экспериментальных данных по припороговому фоторождению трех различных векторных мезонов на протонных мишенях и извлекли из них массовый радиус протона. Он оказался равен 0,67±0,03 фемтометра, что несколько меньше, чем измеренный ранее зарядовый радиус протона.

Работа опубликована в Physical Review D.

Физики изучают протон довольно давно, но до сих пор не до конца представляют, как он устроен. Причина этого в том, протон состоит из большого числа кварков, антикварков и глюонов, а сильное взаимодействие, которое отвечает за внутрипротонные процессы, довольно тяжело описывать и сравнивать с опытом.

Мостиком между структурой протона и экспериментом служат его среднеквадратичные радиусы, которые определяются через типы процессов, в которых участвует протон и составляющие его частицы. Выделяют зарядовый, магнитный и массовый радиусы протона. Первые два радиуса связаны с электромагнитным взаимодействием и определяются из экспериментов по рассеянию электронов на протонах. Зарядовый радиус к тому же очень точно научились определять с помощью прецизионной спектроскопии. Массовый же радиус определяет характер гравитационного взаимодействия протона, однако до недавнего времени его экспериментальное значение было неизвестно.

В новой работе группа китайских физиков при участии доктора Ван Жун (Wang Rong) из Института современной физики Китайской академии наук проанализировала данные об импульсной зависимости дифференциального сечения припорогового фоторождения векторных мезонов при облучении протонов высокоэнергетическими фотонами.