Nieuws

Proton lijkt op zwarte schijf


Lijkt een proton op een ijshockey puck? (Foto: _e.t./cc by-sa 3.0)

Hoe ziet een proton eruit? Tot nu toe moesten natuurkundigen ons het antwoord schuldig blijven. Het positief geladen kerndeeltje is namelijk simpelweg te klein om licht te kunnen reflecteren. Maar Martin Block en Francis Halzen kwamen er via een trucje toch achter: een proton lijkt op een flinterdunne zwarte schijf, tenminste wanneer hij een oneindige hoeveelheid energie bezit.

De onderzoekers kwamen daarachter door de resultaten van drie experimenten waarin protonen werden versneld of op elkaar afgevuurd te vergelijken. Op basis daarvan én de relativiteitstheorie ontwikkelden ze een wiskundig model die moest voorspellen wat er gebeurt met een proton wanneer het de lichtsnelheid nadert met een oneindige hoeveelheid energie. Dat model laat zien dat de gigantische krachten het proton vervormen tot een tweedimensionale zwarte schijf; een schrijf zonder dikte dus.

Jammer genoeg zal het produceren van zulke protonen vrijwel onmogelijk zijn, want waar haal je die oneindige hoeveelheid energie vandaan? Toch denken de onderzoekers dat ze van nature voorkomen. Bijvoorbeeld in kosmische straling. Nu alleen nog even aantonen.

Het onderzoek staat beschreven in Physical Review Letters.

Follow Faqtman on Twitter