Вчені виявили, що радіус протона менший, ніж вважалося раніше. Хоча нове значення радіусу протона лише на 5% менше, ніж офіційно прийняте, оновлене значення радіусу протона є важливою новиною у світі ядерної фізики, де вчені намагаються уніфікувати суперечливі результати.
Значення радіуса протона, прийняте Міжнародною науковою радою – 0,88 фемтометра (fm) або 8,8e-16 м – було встановлено спектроскопічними вимірами радіусу іону гідрогена. Оскільки рівні енергії електронів чутливі до ядерного радіусу, вимірювання їх для іону гідрогену, де ядро складається лише з одного протона, опосередковано показує радіус протона.
У 2010 році дослідники повторили ці експерименти, використовуючи мюонний гідроген, екзотичну форму цього хімічного елемента, який несе мюон замість електрона. Мюон в 200 разів важчий за електрон, що робить рівень енергії мюона більш чутливим до розміру ядра. Команда знайшла інше значення радіусу протона – 0.83 fm. Різниця в результатах експерименту поклала початок дискусії між вченими, щодо істинного радіусу протона…
Повторні вимірювання, проведені командою з понад 50 спеціалістів в атомній та ядерній фізиці, підтверджують результати 2010 року. Дослідники побудували вдосконалену установку – із застосуванням калориметра, а не традиційного спектрометра – для вимірювання енергії розсіяних електронів з більш високою точністю, ніж будь-коли раніше. Їх експеримент з визначення радіусу іону гідрогену дав інші значення радіуса протона, які дорівнюють 0,831 fm ± 0,014 fm.
Однак отримані нові дані, ще не є відповіддю на суперечливе питання “Який істинний радіус протона?”, оскільки досі немає переконливого пояснення, чому різні експерименти дали суперечливі результати…