Pristupačnost
Krešimir Kumerički s Fizičkog odsjeka je primjenom neuronskih mreža rasvijetlio aktualna pitanja vezana uz tlak kvarkova u protonu. Rad je objavljen u časopisu Nature [1]. Riječ je o vrlo rijetkom primjeru znanstvenog rada objavljenog u časopisu ovako visokog ranga, a koji je u potpunosti izrađen u Hrvatskoj. Istraživanja su izvedena u sklopu projekta Hrvatske zaklade za znanost, te Centra izvrsnosti QuantiXLie.
Kvarkove, koji su zajedno s gluonima sastojci protona, teorijski je zamislio nedavno preminuli Murray Gell-Mann, a eksperimentalno su otkriveni u Stanfordu krajem 60-ih godina. No i nakon pola stoljeća struktura protona tj. raspodjela kvarkova i gluona u njemu vrlo je slabo poznata. Tek u posljednje vrijeme razvijene su metode kojima bi se korištenjem specijalnih tipova procesa na ubrzivačima čestica mogla ostvariti kvalitetna "trodimenzionalna" slika protona i izmjeriti neka njegova nepoznata fizikalna svojstva. Jedan od takvih procesa, tzv. duboko virtualno komptonsko raspršenje, troje fizičara iz američkog laboratorija Jefferson Lab iskoristili su lani da po prvi puta odrede tlak u središtu protona [2], dobivši oko 10^35 paskala, što je desetak puta veće od tlaka u neutronskim zvijezdama. U svojoj analizi, oni su se oslonili na specifični KM model raspodjele kvarkova u protonu, koji su ranije razvili i uspješno primijenjivali Kumerički i D. Müller.
Obzirom na izvjesna ograničenja KM modela, u ovom novom radu [1] Kumerički je iznova pristupio problemu određivanja tlaka u protonu, ali sada metodom neuronskih mreža. Neuronske mreže su vrlo fleksibilne matematičko-računalne strukture kojima su se ovdje modelirale raspodjele kvarkova i gluona, a onda se metodama strojnog učenja iz izmjerenih podataka dobila slika protona, znatno realističnija nego u ranijem pristupu. Novi rezultati pokazuju da je lanjski rad američke grupe [2] tek prvi, pomalo preoptimističan korak, te da će pouzdano mjerenje tlaka u protonu biti moguće tek u slijedećim eksperimentima, koji su već u pripremi.
[1] Kumerički, K., Measurability of pressure inside the proton, Nature 570, E1-E2 (2019)
Cijeli rad je i slobodno dostupan putem linka:https://rdcu.be/bFE7O
[2] Burkert, V. and Elouadrhiri, L. and Girod, F-X, The pressure distribution inside the proton, Nature 557, 396-399 (2018)
Popularni prikaz ove problematike može se naći i u
https://physicsworld.com/a/internal-pressure-of-proton-is-measured-for-the-first-time/
