Обнаружено, что размер протона на самом деле значительно меньше чем считалось ранее
18.07.2010 (7:19)Новый эксперимент показывает, что протон может быть значительно меньше, чем считалось ранее. Такой результат может изменить значения ключевых физических постоянных, сообщает научная группа, возглавляемая Рэндольфом Полем из Института Макса Планка (Nature 2010, 466, 213).
Ученые изучали мюонный водород, в котором обычный электрон атома водорода замещен мюоном, частицей, которая имеет такой же заряд, но в 200 раз тяжелее электрона. Исследователи использовали лазерные импульсы для определения разницы между двумя состояниями атома и затем использовали эту разницу для расчета радиуса заряда протона – меры распределения его положительного заряда.
На основе эксперимента с мюонным водородом, Поль с сотрудниками обнаружили, что радиус заряда протона составляет 0.84184 фм. Такой радиус существенно отличается от ранее полученного значения 0.8768 фм, которое было приведено в 2006 году научным комитетом Международного совета по данным для науки и технологии (CODATA) после анализа экспериментов по рассеиванию электронов с протонами и спектроскопии атома водорода.
Существенно отличающиеся значения для радиуса протона повлияют на физические параметры, такие как константа Ридберга, которая представляет самую низкую энергию фотонов, которые могут ионизировать атом водорода. А в связи с тем, что все физические постоянные связаны друг с другом, то изменение одной повлечет за собой изменение всех остальных и, даже, числа Авогадро.
Теме не менее, как отмечает Джефф Флауэрс из Великобританской национальной физической лаборатории, необходимо больше экспериментов для определения корректности нового значения и выяснения причин такого отклонения: связано ли это с экспериментальными вопросами или это теоретическая проблема, лежащая в основе анализа.