<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML dir=ltr><HEAD>
<META content="text/html; charset=Windows-1252" http-equiv=Content-Type>
<STYLE id=owaParaStyle type=text/css>P {
        MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px
}
P {
        MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px
}
</STYLE>

<META name=GENERATOR content="MSHTML 8.00.6001.23588"></HEAD>
<BODY style="WORD-WRAP: break-word" bgColor=#ffffff ocsi="0" fpstyle="1">
<DIV><FONT color=#000080 size=2 face=Arial>Hi John,</FONT></DIV>
<DIV><FONT color=#000080 size=2 face=Arial></FONT> </DIV>
<DIV><FONT color=#000080 size=2 face=Arial>Many thanks indeed for this very 
thorough round-up of the 'evidence' on quarks.</FONT></DIV>
<DIV><FONT color=#000080 size=2 face=Arial>Very much appreciated.</FONT></DIV>
<DIV><FONT color=#000080 size=2 face=Arial></FONT> </DIV>
<DIV><FONT color=#000080 size=2 face=Arial>Wishing all colleagues a great 
Christmas and an excellent New Year.</FONT></DIV>
<DIV><FONT color=#000080 size=2 face=Arial>Grahame</FONT></DIV>
<BLOCKQUOTE 
style="BORDER-LEFT: #000080 2px solid; PADDING-LEFT: 5px; PADDING-RIGHT: 0px; MARGIN-LEFT: 5px; MARGIN-RIGHT: 0px">
  <DIV style="FONT: 10pt arial">----- Original Message ----- </DIV>
  <DIV 
  style="FONT: 10pt arial; BACKGROUND: #e4e4e4; font-color: black"><B>From:</B> 
  <A title=John.Williamson@glasgow.ac.uk 
  href="mailto:John.Williamson@glasgow.ac.uk">John Williamson</A> </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>To:</B> <A 
  title=general@lists.natureoflightandparticles.org 
  href="mailto:general@lists.natureoflightandparticles.org">Nature of Light and 
  Particles - General Discussion</A> </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Cc:</B> <A title=sleary@vavi.co.uk 
  href="mailto:sleary@vavi.co.uk">Stephen Leary</A> ; <A 
  title=darren@makemeafilm.com href="mailto:darren@makemeafilm.com">Darren 
  Eggenschwiler</A> ; <A title=nick@bailey-family.org.uk 
  href="mailto:nick@bailey-family.org.uk">Nick Bailey</A> ; <A 
  title=abooth@ieee.org href="mailto:abooth@ieee.org">Anthony Booth</A> ; <A 
  title=piet.delaney.2@gmail.com href="mailto:piet.delaney.2@gmail.com">Pete 
  Delaney</A> ; <A title=innes.morrison@cocoon.life 
  href="mailto:innes.morrison@cocoon.life">Innes Morrison</A> ; <A 
  title=afriat@gmail.com href="mailto:afriat@gmail.com">Alexander Afriat</A> ; 
  <A title=phil.butler@canterbury.ac.nz 
  href="mailto:phil.butler@canterbury.ac.nz">Phil Butler</A> ; <A 
  title=mpbw1879@yahoo.co.uk href="mailto:mpbw1879@yahoo.co.uk">Michael 
  Wright</A> ; <A title=ariane.mandray@wanadoo.fr 
  href="mailto:ariane.mandray@wanadoo.fr">Ariane Mandray</A> ; <A 
  title=slf@unsw.edu.au href="mailto:slf@unsw.edu.au">Solomon Freer</A> ; <A 
  title=manohar_berlin@hotmail.com 
  href="mailto:manohar_berlin@hotmail.com">Manohar .</A> ; <A 
  title=biriukovavera@gmail.com href="mailto:biriukovavera@gmail.com">Vera 
  Biryukova</A> ; <A title=Mike.Mobley@gcu.edu 
  href="mailto:Mike.Mobley@gcu.edu">Mike Mobley</A> ; <A 
  title=Niels.Gresnigt@xjtlu.edu.cn 
  href="mailto:Niels.Gresnigt@xjtlu.edu.cn">Niels Gresnigt</A> ; <A 
  title=martin.van.der.mark@philips.com 
  href="mailto:martin.van.der.mark@philips.com">Mark,Martin van der</A> ; <A 
  title=ahasty@gmail.com href="mailto:ahasty@gmail.com">AmancioHasty</A> </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Sent:</B> Sunday, December 11, 2016 4:13 
  AM</DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Subject:</B> Re: [General] nature of light 
  particles & theories</DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV 
  style="FONT-FAMILY: Tahoma; DIRECTION: ltr; COLOR: #000000; FONT-SIZE: 10pt">
  <STYLE>
<!--
 /* Font Definitions */
@font-face
        {font-family:"MS ??";
        mso-font-charset:78;
        mso-generic-font-family:auto;
        mso-font-pitch:variable;
        mso-font-signature:-536870145 1791491579 18 0 131231 0;}
@font-face
        {font-family:"Cambria Math";
        panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4;
        mso-font-charset:0;
        mso-generic-font-family:auto;
        mso-font-pitch:variable;
        mso-font-signature:-536870145 1107305727 0 0 415 0;}
@font-face
        {font-family:Cambria;
        panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4;
        mso-font-charset:0;
        mso-generic-font-family:auto;
        mso-font-pitch:variable;
        mso-font-signature:-536870145 1073743103 0 0 415 0;}
 /* Style Definitions */
p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal
        {mso-style-unhide:no;
        mso-style-qformat:yes;
        mso-style-parent:"";
        margin:0cm;
        margin-bottom:.0001pt;
        mso-pagination:widow-orphan;
        font-size:12.0pt;
        font-family:Cambria;
        mso-ascii-font-family:Cambria;
        mso-ascii-theme-font:minor-latin;
        mso-fareast-font-family:"MS ??";
        mso-fareast-theme-font:minor-fareast;
        mso-hansi-font-family:Cambria;
        mso-hansi-theme-font:minor-latin;
        mso-bidi-font-family:"Times New Roman";
        mso-bidi-theme-font:minor-bidi;
        mso-ansi-language:EN-US;}
a:link, span.MsoHyperlink
        {mso-style-priority:99;
        color:blue;
        mso-themecolor:hyperlink;
        text-decoration:underline;
        text-underline:single;}
a:visited, span.MsoHyperlinkFollowed
        {mso-style-noshow:yes;
        mso-style-priority:99;
        color:purple;
        mso-themecolor:followedhyperlink;
        text-decoration:underline;
        text-underline:single;}
..MsoChpDefault
        {mso-style-type:export-only;
        mso-default-props:yes;
        font-family:Cambria;
        mso-ascii-font-family:Cambria;
        mso-ascii-theme-font:minor-latin;
        mso-fareast-font-family:"MS ??";
        mso-fareast-theme-font:minor-fareast;
        mso-hansi-font-family:Cambria;
        mso-hansi-theme-font:minor-latin;
        mso-bidi-font-family:"Times New Roman";
        mso-bidi-theme-font:minor-bidi;
        mso-ansi-language:EN-US;}
@page WordSection1
        {size:595.0pt 842.0pt;
        margin:72.0pt 90.0pt 72.0pt 90.0pt;
        mso-header-margin:35.4pt;
        mso-footer-margin:35.4pt;
        mso-paper-source:0;}
div.WordSection1
        {page:WordSection1;}
-->
BODY {scrollbar-base-color:undefined;scrollbar-highlight-color:undefined;scrollbar-darkshadow-color:undefined;scrollbar-track-color:undefined;scrollbar-arrow-color:undefined}</STYLE>

  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US>Hi everyone,</SPAN></P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US></SPAN> </P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US>Have been meaning to explain a bit more 
  about the proton internal structure for some time in answer to an earlier 
  question from John D about the evidence for quarks inside the proton. I did 
  reference the literature, but this is hard to understand if you are not in the 
  field and the field anyway tries to hide the pure truth with a lot of dense 
  and well-established undergrowth.<SPAN style="mso-spacerun: yes">  
  </SPAN>I had not got round to this earlier due to two things: pressure of 
  other work and the fact that I forgot to note the source for a useful chapter 
  I found on the internet. Just tracked it down and it is at:</SPAN></P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US></SPAN> </P>
  <P class=MsoNormal><CITE><SPAN 
  style="FONT-FAMILY: Cambria; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-theme-font: minor-latin" 
  lang=EN-US><A 
  href="https://www.physics.umd.edu/courses/Phys741/xji/chapter4.pdf"><SPAN 
  style="FONT-STYLE: normal">https://www.physics.umd.edu/courses/Phys741/xji/chapter4.pdf</SPAN></A></SPAN></CITE></P>
  <P class=MsoNormal><CITE><SPAN 
  style="FONT-FAMILY: Cambria; mso-ascii-theme-font: minor-latin; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-theme-font: minor-latin" 
  lang=EN-US></SPAN></CITE> </P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US>Did not want to send you my copy of it 
  without crediting the source.</SPAN></P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US></SPAN> </P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US>Anyway,the main thing I wanted to do was 
  cut the through some of the jargon and help explain what the proton structure 
  functions (in fig 4.6 in the above) mean. This is the essence of what is known 
  experimentally about the internal structure of the proton – and contains the 
  main evidence for the quark-parton model. The quark-parton model is the 
  association of hard bits in the proton, the partons, with the pattern of 
  existing particles explained by Gell-Mann’s quark model. This also helps to 
  explain some things about Richard’s question in the recent email – hence the 
  choice to spend time on this in the early hours of this morning.</SPAN></P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US></SPAN> </P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US>Now I’m not going to explain this in 
  detail – the chapter referenced above does a better job of this – but I want 
  to cut the experiment a bit free from the embedded story of the QCD 
  quark-gluon etc etc model (and it is just a model remember) and explain what 
  the EXPERIMENT tells you.</SPAN></P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US></SPAN> </P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US>The experiment gives the structure 
  functions in terms of two variables Qsquared and x. Briefly, Qsquared is the 
  measured 4-momentum transfer squared of the interaction in GeV squared. How 
  hard you hit it (squared). To give you an idea of the scale of the hit – 
  100GeV squared is roughly ten times the mass-energy of the proton itself. And 
  so the data extends out to about a 100 protons worth of “hit”. That is 
  hard!</SPAN></P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US></SPAN> </P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US>Now x is a more interesting variable. It 
  is the measured fraction of the proton’s 4-momentum carried by whatever you 
  hit. Thinking of the proton in its rest-frame – this is just its rest mass. So 
  x tells you how much of the proton mass was carried by whatever you hit. x is 
  1 and you got the whole proton. This is what you would always measure if you 
  hit a simple object like the electron. The electron is a single object and it 
  carries all of its mass localized to the electron. This is how you know. The 
  proton is not like that. At the quark-parton models simplest, with no forces 
  and no confinement one thinks of it as three quarks. If each of these carried 
  a third of the proton mass one would have data at only x = 0.33. Note that 
  there is not even any structure there.</SPAN></P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US></SPAN> </P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US>What one actually sees is completely 
  different to this, or to any three-hard-bits-in-a-bag model. In the vast 
  majority of collisions the effective “mass” of whatever you hit was very very 
  low. Look at the scale for F2. It goes over 12 orders of magnitude. One is 
  hundreds of millions times more likely to hit a “quark-parton” with a 
  practically zero x of 0.000063 than one with a (simple model) x of 0.3 ish. 
  Now precisely zero x would be hitting a rest-massless (photon-like) object, 
  one third x would be simple rest-massive quarks in a massless bag with binding 
  energy (gluons if you like) of the same order as the mass. A sixth x would be 
  3 equal mass quarks with some confinement at the same kind of energy as the 
  quark mass-energy. You get nothing like this. What you get is gloop. There is 
  almost no discernable structure at all.</SPAN></P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US></SPAN> </P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US>So why do people think there are hard bits 
  in the proton. The evidence for this comes from scaling – a flat distribution 
  with Q squared then. This IS evidenced by the curves in the middle of the 
  figure. At x = 0.08 it is pretty flat. Think about it. If the proton contained 
  hard billiard-ball like bits, how likely you were to hit them with another 
  flung billiard ball does not depend on how hard you fling it, but on the 
  “impact parameter”. This is what is characteristic of single-hard-object 
  scattering.</SPAN></P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US></SPAN> </P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US>Note that this simple scaling does not 
  apply at low x, where the data shows that it becomes rapidly more likely to 
  find a photon-like object as one hits it harder, and at high x where it 
  becomes rapidly less likely to hit a high-mass constituent. Explain that in a 
  model of a bag of bits. You should resolve the hard bits better, instead it 
  seems they break. Not very hard then. Ok, you are walloping them with a 
  4-momentum squared many times their mass squared, but one is doing this at 
  lower x as well. The other thing is that, if you integrate over all the bits 
  you hit in deep inelastic proton scattering, you only get about half the 
  proton mass. The rest is something else, something unhittable with charges and 
  photons. This is the meaning of equation 4.77. This is interpreted as arising 
  from the binding. Could well be, but whatever they are binding is mostly, 
  experimentally, a whole pile of really low mass bits (if bits indeed) – more 
  and more of it as one looks harder and harder. Remember, to make up the proton 
  mass there must be (at least) hundreds of millions of them. Hundreds of 
  millions is not 3. One talks about “valence quarks and sea quarks, but this is 
  mostly bullshit. One sees what one sees, not what one would like to see. Also 
  the number in eq. 4.77 is so near 50 percent I favour something much more 
  radical and far simpler. That will eventually become another paper. Quarks, 
  why there are three and what they really are is what comes next.</SPAN></P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US></SPAN> </P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US>If you want to see how bad it gets for the 
  standard model (and why I left particle physics) the bullshit about the 
  standard model picture gets (much!) worse in the next section about the 
  “proton spin crisis” so read on if you dare …</SPAN></P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US></SPAN> </P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US>I’m not quite up to speed with who is or 
  is not on the general maiing list, so some of you may get this twice – 
  apologies!</SPAN></P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US></SPAN> </P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US>Thats it for now.</SPAN></P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US></SPAN> </P>
  <P class=MsoNormal><SPAN lang=EN-US>Cheers, John.</SPAN></P>
  <DIV style="FONT-FAMILY: Times New Roman; COLOR: #000000; FONT-SIZE: 16px">
  <HR tabIndex=-1>
  </DIV></DIV></BLOCKQUOTE></BODY></HTML>