困扰物理学界十年终获解:质子半径精确到0.833飞米

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  原标题:困扰物理学界十年现象报告 终获解:质子半径精确到0.833飞米

  据物理学家组织网近日报道,英国研究人员精确测量出了质子半径:0.833飞米,向避免过去10年来另一时不时困扰物理学家的质子半径之谜迈出了关键一步。避免这名 谜团对理解物理定律意义重大,比如描述光和物质何如相互作用的量子电动力学理论。

  科学家们原以为大伙知道质子的大小,但2010年,另一一个物理学家团队测量到质子半径比预期小4%,这让大伙困惑不已。至此,研究人员就另一时不时在努力避免这名 个质子半径值不一样的现象报告 ,这也是当今基础物理学界另一一个重要的未解之谜。

  此前测量质子半径使用普通的氢,2010年科学家首次使用μ介子氢来选着 质子大小。当时,大伙研究了五种奇特的原子——其中电子被另一一个μ介子(电子较重的“表亲”)取代。2017年,科学家使用气体测得的结果与2010年测得的结果一致;而2018年一项同样使用气体的实验获得的结果则与2010年前的数值相当。

  在最新研究中,约克大学科学是院的研究人员提出了五种基于电子的新测量法子,来测量质子的正电荷延伸了多远。大伙利用买车人开发的频偏分离振荡场技术进行了高精度测量。大伙在测量中使用了一束快速氢原子束(由质子通过分子气体靶产生),新法子使大伙助于对质子半径进行基于μ介子的测量,与2010年的测量结果相当。

  本次测量得到的质子半径为0.833飞米,非要万亿分之一毫米,比2010年前普遍认为的半径值约小5%。研究负责人、物理与天文学系的埃里克•海瑟尔斯教授说:“选着 质子大小所需的精确度,让本次测量成为大伙实验室尝试过的最困难的一次。经过8年研究,大伙终于做到了。”