Спиновая структура нуклона
Спиновая структура нуклона описывает партонную структуру ) нуклона ( протона и нейтрона собственного углового момента ( спина ) . Ключевой вопрос заключается в том, как спин нуклона, величина которого равна 1/2ħ, переносится составляющими его партонами ( кварками и глюонами ). Первоначально до 1980-х годов предполагалось, что кварки несут весь спин нуклона, но более поздние эксперименты опровергли это ожидание. В конце 1980-х годов Европейское мюонное сотрудничество (EMC) провело эксперименты, которые показали, что спин, переносимый кварками, недостаточен для объяснения полного спина нуклонов. Это открытие удивило физиков элементарных частиц того времени, и проблему того, где находится недостающий спин, иногда называют кризисом спина протона .
Экспериментальные исследования по этим темам продолжили Spin Muon Collaboration (SMC) и эксперимент COMPASS в CERN , эксперименты E142, E143, E154 и E155 в SLAC , HERMES в DESY , эксперименты в JLab и RHIC и другие. Глобальный анализ данных всех крупных экспериментов подтвердил первоначальное открытие ЭМС и показал, что вклад спина кварка действительно составляет около 30% в общий спин нуклона. Основной темой современной физики элементарных частиц является поиск недостающего углового момента, который, как полагают, переносится либо спином глюона, либо орбитальным угловым моментом глюона и кварка. Этот факт выражается правилом сумм:
Компоненты глюонного спина измеряются множеством экспериментов. Угловые моменты кварков и глюонов будут изучаться путем измерения так называемых обобщенных партонных распределений (GPD) посредством по глубоко виртуальному комптоновскому рассеянию экспериментов (DVCS), проводимых в CERN ( COMPASS ) и в лаборатории Джефферсона , а также в других лабораториях.
