Новое измерение дает меньший радиус протона

Вездесущий протон, который лежит в основе каждого атома, был предметом многочисленных исследований и экспериментов, направленных на раскрытие его секретов

0 1 138

Используя первый за последние полвека новый метод размера протона с помощью рассеяния электронов, коллаборация PRad получила новое значение радиуса протона в эксперименте, проведенном в Национальном ускорительном центре Томаса Джефферсона.

Результат, недавно опубликованный в журнале Nature, является одним из самых точных из экспериментов по рассеянию электронов.

Полученное новое значение радиуса протона составляет 0,831 фм, что меньше, чем предыдущее значение рассеяния электронов, равное 0,88 фм, и согласуется с последними результатами мюонной атомной спектроскопии.

Вездесущий протон, который лежит в основе каждого атома, был предметом многочисленных исследований и экспериментов, направленных на раскрытие его секретов.

До 2010 года наиболее точные радиуса протона проводились двумя различными экспериментальными методами. В экспериментах по рассеянию электронов электронами «стреляют» в протоны, и радиус протона определяется изменением пути электронов после того, как они отскочили или рассеивались от протона.

В измерениях атомной спектроскопии переходы между энергетическими уровнями электронов наблюдаются (в форме фотонов, испускаемых электронами), когда они вращаются вокруг небольшого ядра.

Ядра, которые обычно наблюдались, включают водород (с одним протоном) или дейтерий (с протоном и нейтроном). Эти два разных метода дали радиус около 0,88 фемтометров.

В 2010 году атомщики объявили результаты нового метода. Они измерили переход между энергетическими уровнями электронов на орбите вокруг лабораторных атомов водорода, которые заменили орбитальный электрон мюоном, который вращается намного ближе к протону и более чувствителен к радиусу заряда протона. Этот результат дал значение, которое было на 4% меньше, чем раньше, примерно 0,84 фемтометра.

Смотрите также  Эксперимент FASER будет изучать частицы, взаимодействующие с темной материей

И вот теперь физики с экспериментом PRad получили самое точное значение радиуса протона на сегодняшний день.

Ученые говорят, что следующим шагом является рассмотрение вопроса о проведении дальнейших исследований с использованием нового экспериментального метода для достижения еще более точных измерений.


A small proton charge radius from an electron–proton scattering experiment, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1721-2 , https://nature.com/articles/s41586-019-1721-2

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x