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精准测量表明质子又“瘦了”

2019-12-21

科技日报北京11月7日电 美国科学家在最新一期《天然》杂志撰文称,他们凭借一种电子散射新办法,对质子半径进行了极为准确的丈量,得到新值0.831飞米,小于此前其他电子散射办法测得的0.88飞米,且新值与科学家最近经过 介子原子光谱法测得的成果相吻合。

据物理学家组织网6日报导,最新试验由PRad协作组在美国能源部托马斯 杰斐逊国家加速器试验室内进行,该试验发言人阿肖特 加斯帕里安说: 最新成果对处理所谓的 质子半径 难题至关重要。

质子由3个夸克组成,坐落原子的心脏地带。虽然其无所不在,但仍身负许多隐秘,现在有很多试验旨在提醒其 庐山真面目 ,其间包含测得其准确的巨细。

2010年之前,质子半径最准确丈量来自两种不同的试验办法:电子散射试验和原子光谱丈量,这两种办法得出的质子半径约0.88飞米。但在2010年,有科学家宣告,他们凭借一种新办法 用电子较重的 表兄弟 介子替代电子制造出人工氢原子,然后丈量该氢原子的光谱,推断出质子半径为0.84飞米。

这种不一致便是加斯帕里安所谓的 质子半径 难题,这也是当今物理学界一个重要的未解之谜。有鉴于此,2012年,由加斯帕里安领导的协作组,期望对电子散射办法进行改善,然后对质子的电荷半径进行更准确丈量。

在最新试验中,他们研发了3种新技术来改善电子散射办法丈量质子半径,大大进步了试验精度。他们表明,因为选用新办法,得到的成果十分共同。他们也等待与新光谱得到的值以及全球正在进行的电子和 轻子散射丈量成果做个比较。

PRad协作组联合发言人高海燕称,他们方案接下来运用新试验办法更准确丈量氘核和氘核的半径, 咱们很有可能将丈量精度进步两倍乃至更多 。

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