Радиус протона меньше чем считали ранее

Ученые обнаружили, что радиус протона меньше, чем считалось ранее. Хотя новое значение радиуса протона всего на 5% меньше, чем официально принятое, это важное обновление данных в мире ядерной физики, где ученые пытались унифицировать противоречивые результаты.

Значение радиуса протона, принятое Международным научным советом — 0,88 фемтометра (fm) или 8,8e-16 м — было установлено спектроскопическими измерениями иона водорода. Поскольку уровни энергии электронов чувствительны к ядерному радиусу, измерения их для иона водорода, где ядро ​​состоит только из одного протона, косвенно показывает радиус протона.

В 2010 году исследователи повторили эксперименты, используя мюонный водород, экзотическую форму этого химического элемента, который несет мюон вместо электрона. Мюон в 200 раз тяжелее электрона, большая масса мюона делает уровень энергии мюона более чувствительным к размеру ядра. Команда исследователей получила другое значение радиуса протона — 0.83 fm — это меньше, чем принято. Новые результаты эксперимента послужили началом дискуссии относительно истинного размера протона…

Повторные измерения, проведенные командой из более 50 атомных и ядерных физиков, подтверждают результаты 2010 года. Исследователи построили усовершенствованную установку — с применением калориметра, а не традиционного спектрометра — для измерения энергии рассеянных электронов с более высокой точностью, чем когда-либо прежде. Их эксперимент по определению радиуса иона водорода устанавливает значение радиуса протона на уровне 0,831 fm ± 0,014 fm.

Однако это еще не окончательный ответ на вопрос «Какой радиус протона?», Поскольку до сих пор нет убедительного объяснения того, почему различные эксперименты дали противоречивые результаты…