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困扰物理学界十年终获解:质子半径准确到0.833飞米

时间:2019-09-09 09:59:48 根源:科技日报 评论:0 点击:0

  原题目:困扰物理学界十年艰难终获解:质子半径准确到0.833飞米

  据物理学家构造网即日报道,英国研讨职员准确测量出了质子半径:0.833飞米,向办理过去10年来不停困扰物理学家的质子半径之谜迈出了要害一步。办理这一谜团对了解物理定律原理庞大,比如描画光和物质怎样互相感化的量子电动力学表面。

  科学家们原认为他们晓得质子的大小,但2010年,一个物理学家团队测量到质子半径比预期小4%,这让他们疑心不已。至此,研讨职员就不停起劲办理这2个质子半径值不相同的艰难,这也是当今根底物理学界一个主要的未解之谜。

  此前测量质子半径运用一般的氢,2010年科学家首次运用μ介子氢来确定质子大小。当时,他们研讨了一种奇特的原子——此中电子被一个μ介子(电子较重的“外亲”)替代。2017年,科学家运用氢气测得的结果与2010年测得的结果同等;而2018年一项同样运用氢气的实行取得的结果则与2010年前的数值相当。

  最新研讨中,约克大学科学学院的研讨职员提出了一种基于电子的新测量方法,来测量质子的正电荷延迟了众远。他们应用本人开辟的频偏分别振荡场技能举行了高精度测量。他们测量中运用了一束疾速氢原子束(由质子通过分子氢气靶发生),械澜法使他们可以对质子半径举行基于μ介子的测量,与2010年的测量结果相当。

  本次测量取得的质子半径为0.833飞米,不到万亿分之一毫米,比2010年前广泛认为的半径值约小5%。研讨认真人、物理与天文学系的埃里克•海瑟尔斯传授说:“确定质子大小所需的准确度,让本次测量成为我们实行室实验过的最艰难的一次。颠末8年研讨,我们毕竟做到了。”

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