关于强子变形
塑造我们对质子的理解
许多我们今天认为理所当然的知识并不总是那么显而易见:球形地球、日心太阳系和物质的原子理论只是几个例子。但我们的祖先对当今科学前沿的许多问题有着惊人的洞察力。希腊数学家埃拉托色尼(Eratosthenes)在2000多年前就计算出了地球的周长(只用一些插在地上的树枝投下的阴影);而德国天文学家哥白尼通过简单的望远镜观察天空，几乎完美地预测了太阳是如何位于太阳系中心的。认为重要的不是连续的和无限可分的更小的部分,另一方面,首次提出了希腊哲学家德谟克利特,卒于公元前470 - 380年,是第一个已知的提出,重要的是建立从小型不可分割的部分,他叫做原子。
虽然在他的一生中无法测试德谟克利特的想法，但我们现在知道他是在正确的道路上。物质由原子组成 - 但是原子本身由较小的亚原子颗粒组成。这些是全世界学科儿童的质子，中子和电子。质子是具有物理尺寸（电子，夸克的宇宙中最小的已知物体（电子，夸克非常小但未知的大小），但我们迄今为止，我们不知道的是假设的球形形状是否是正确的。在许多国际合作努力中，一群研究人员一直在努力改变，在过去的30年里。
追求质子
可以说是宇宙中最重要的粒子，该质子于1917年被欧内斯特卢瑟福发现。坐在原子的核内，质子是一组称为HADRONS的一组亚原子颗粒的最着名的例子。它抵消了轨道电子的负电荷，并保持整个原子中性 - 质子具有正净电荷。它非常小，比它所属的原子小的百万倍，这意味着在任何传统意义上都不可能进行图像。找出它看起来的任务是一个非常困难的问题。
质子是宇宙中已知的物理尺寸最小的物体，但直到最近，我们才知道质子的物理形状。令人惊讶的是，我们现在有明确的证据证明它不是球形的。
经过30多年的合作研究，科学家们开始对质子有了一个详细的了解，这些研究成果来自世界各地的先进设备，包括超级计算机、加速器技术和低温学。结果令人惊讶——它不是球形的，而是变形的。1987年，帕帕尼科拉斯教授作为一名年轻的科学家首次提出在麻省理工学院(MIT)的电子加速器中使用的策略，是借鉴一种经过试验和测试的医学成像技术，以实现这一突破性发现。最近和最令人信服的发现最近发表在欧洲物质杂志，利用Ultrapries数据在Mainz德国的MAMI加速器中形成MAMI加速器。
改变 交易的工具
强子的内部动力学是由爱因斯坦的相对论和量子力学控制的，用来确定强子形状的方法是极其复杂的，涉及高等数学。然而，在医学成像领域可以找到一种简化的检测技术。帕帕尼科拉斯教授解释说:“如何测量这种极其微小的物体的形状，它的行为受相对论和量子力学的支配，这是一个有趣的探索，很难用非技术语言、非常复杂的概念和数学来解释。然而，它可以通过类比医学成像来理解。”
正电子发射断层扫描（PET）通常用于确定身体内可疑肿瘤的形状和位置。患者被赋予放射性物质，氟脱氧葡萄糖（FDG），其在癌细胞中的较高速率比健康组织更高。FDG发出称为正弦的粒子，并且通过设置患者周围的探测器阵列，医生可以测量发出辐射的角度图案和强度。使用复杂的数学和复杂的算法，该模式可用于揭示源的位置和形状，或肿瘤，发射正弦。
这被称为逆问题，最初由帕帕内尼索拉斯教授和以来使用的技术，以来以来以确定质子的形状。然而，对于医学成像中使用的X射线 - 直到它输入了物理学家称之为兴奋状态，而不是使用极其精确的辐射，而不是使用极其精确的辐射 - 比在医学成像中使用的X射线更精致10,000倍。当质子出现这种状态时，它就像宠物成像中使用的放射源一样发出辐射。测量发出的辐射的角度和强度作为Proton De Excips，允许教授帕帕曼尼加拉斯和他的团队确定其形状 - 因为他们所观察到的模式是不同的（但只是几乎不是）来自球形质子将发出的辐射图案。这种差异是非球面质子的众多寻求的“签名”。
我们的早期宇宙和要来的事情的形状
诸如质子的物体的形状很重要，因为它揭示了其构成部件的相互作用。与其他标纹（例如中子或π）相同的质子由称为夸克和泡沫的较小颗粒组成。这些颗粒从未被隔离观察并确定它们在狭窄内时的交互方式困难。
使用实验的结果，Papanicolas教授和他的团队能够测试理论模型，可能有助于解释质子的变形形状以及夸克和胶合的互动。例如，一些理论表明，夸克以类似的方式互相互动，以与栏杆磁铁相似：他们互相施加的力量不仅受它们的距离，而且它们如何相对于彼此定向;结果，它们以非球面的方式整合在一起。
这个关于夸克和胶子如何相互作用的新信息可以帮助我们理解宇宙的早期阶段，直到大爆炸发生后的几毫秒。这一时期被科学家称为夸克时期，因为人们认为整个宇宙都处于夸克-胶子等离子态:在4到6万亿摄氏度(比太阳中心温度高10万倍)的温度下，了解粒子在那里是如何相互作用的，可能有助于回答有关构建我们物理世界的一些基本问题。
现在新兴的新知识将有助于我们了解我们宇宙的最初，并为我们提供更好地掌握了大力建筑的基本构建块。
在未来，研究人员希望能够改进他们的实验并提供更精确的结果，该结果应该导致质子的断层图或3D横截面图像，并为我们提供对其组成颗粒的动态的更大了解。作为教授帕帕曼尼亚乳糖解释：“设想了更精确的实验，这导致了”质子的断层扫描“，这将使我们能够改进我们的理论理解，让我们了解确定硬源形状的夸克 - 玻璃动态并受到约束宇宙的演变。
当德谟克利特首先提出了他的原子物质理论时，他这样做是一个哲学家，没有任何了解他即将激发的科学努力。重要的想法是原子的（字面意思是希腊语中的“不可分割的”）本质上是我们现在所知道的事情：物质由原子制成，它们本身由质子，电子和中子组成。
直到在不使用超级计算机的情况下不可能的超级实验和分析，直到帕帕纳米加拉斯教授和他的团队所追求的超级计算机，我们可以开始了解HADRONS的身体形状。由于潜在数学的庞大复杂性，直到现在，这一旅程已经占据了数百年，直到现在，缺乏技术能力。在没有诱人的实验的情况下，利用美术粒子加速器（如美国和超级计算机）的艺术粒子加速器（如美国和超级计算机）的艺术颗粒加速器，在跨越整个星球的协作项目中，它根本不可能。
现在正在出现的新知识将帮助我们理解宇宙的起源，并让我们更好地理解我们自身存在的基本构件。
个人反应
你有一个非常杰出的研究职业生涯。首先引发了对核物理的兴趣吗？