Размер протона: Размер протона определен с беспрецедентной точностью |

Содержание

Размер протона определен с беспрецедентной точностью

https://ria.ru/20201127/proton-1586580653.html

Размер протона определен с беспрецедентной точностью

Размер протона определен с беспрецедентной точностью — РИА Новости, 27.11.2020

Размер протона определен с беспрецедентной точностью

Немецкие физики с помощью новейшей технологии спектроскопии частотной гребенки экспериментально определили размер ядра атома водорода с точностью до 13 знаков… РИА Новости, 27.11.2020

2020-11-27T11:49

наука

технологии

германия

химия

физика

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/0b/1b/1586578682_0:176:3142:1943_1920x0_80_0_0_fc6abe7710ae293c6cbcb5bc44d5ad53.jpg

МОСКВА, 27 ноя — РИА Новости. Немецкие физики с помощью новейшей технологии спектроскопии частотной гребенки экспериментально определили размер ядра атома водорода с точностью до 13 знаков после запятой. Это в два раза точнее, чем все предыдущие измерения. Важность открытия заключается в том, что оно снимает противоречия между разницей в измерениях в мюонном и обычном водороде. Результаты опубликованы в журнале Science.Физика — точная наука. Все вычисления в ней построены на значениях базовых величин, одна из которых — размер протона — элементарной частицы, образующей ядро водорода, самого простого и самого распространенного элемента во Вселенной.Атом водорода состоит из одного протона и одного электрона. Электрон в атоме водорода, как говорят физики, «чувствует» размер протона, что отражается в минимальных сдвигах уровней его энергии. В течение многих десятилетий бесчисленные измерения водорода давали постоянный радиус протона. Но спектроскопические исследования так называемого мюонного водорода, в котором электрон был заменен его в 200 раз более тяжелым двойником — мюоном, дали значение радиуса протона на четыре процента меньше, чем у обычного водорода. Это противоречит теории квантовой электродинамики, в соответствии с которой радиусы протона в мюонном и обычном водороде должны быть одинаковыми. Ученым из Института квантовой оптики Макса Планка удалось решить загадку радиуса протона, измерив его с помощью отмеченного в 2018 году Нобелевской премией метода генерации высокоинтенсивных ультракоротких оптических импульсов, который еще называют техникой частотной гребенки.Исследователи впервые применили его модификацию — бездоплеровскую двухфотонную частотную гребенчатую спектроскопию высокого разрешения — для возбуждения атомов водорода. Полученное ими значение оказалось вдвое точнее всех предыдущих: 0,8482 фемтометров, или 10-15 метров. Оно ближе к меньшему радиусу, полученному при оценке энергетического перехода в мюонном водороде. Хотя этот экзотический атом может существовать очень короткое время — две миллионные доли секунды, — он более «чувствителен» к радиусу протона и имеет наименьшие ошибки измерения. Авторы отмечают, что оценка справедливости квантовой электродинамики возможны только при сравнении нескольких независимых измерений. Если теория и ее применение верны и все эксперименты проводятся правильно, значения радиуса протона должны согласовываться друг с другом в пределах экспериментальной неопределенности. Загадка радиуса протона — существенное расхождение между данными, полученными с мюонным водородом и обычным атомарным водородом, ставило под сомнение саму теорию квантовой электродинамики. Теперь понятно, что дело не в теории — проблема носила скорее экспериментальный, чем фундаментальный характер.Успех метода спектроскопии частотной гребенки в данном эксперименте, по мнению авторов, открывает путь для новых исследований. До сих пор прецизионная спектроскопия водорода и других атомов и молекул выполнялась исключительно с помощью лазеров непрерывного действия. Используя лазеры сверхкоротких импульсов, можно проникать в гораздо более короткие длины волн вплоть до крайнего ультрафиолетового диапазона, что позволит существенно повысить точность измерений.

https://ria.ru/20201125/neytrino-1586321490.html

германия

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/0b/1b/1586578682_0:0:2732:2048_1920x0_80_0_0_c949985fce1de552d0db235c45818320.jpg

1920

true

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

4. 7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

технологии, германия, химия, физика

Наука, Технологии, Германия, Химия, Физика

МОСКВА, 27 ноя — РИА Новости. Немецкие физики с помощью новейшей технологии спектроскопии частотной гребенки экспериментально определили размер ядра атома водорода с точностью до 13 знаков после запятой. Это в два раза точнее, чем все предыдущие измерения. Важность открытия заключается в том, что оно снимает противоречия между разницей в измерениях в мюонном и обычном водороде. Результаты опубликованы в журнале Science.

Физика — точная наука. Все вычисления в ней построены на значениях базовых величин, одна из которых — размер протона — элементарной частицы, образующей ядро водорода, самого простого и самого распространенного элемента во Вселенной.

Атом водорода состоит из одного протона и одного электрона. Электрон в атоме водорода, как говорят физики, «чувствует» размер протона, что отражается в минимальных сдвигах уровней его энергии.

В течение многих десятилетий бесчисленные измерения водорода давали постоянный радиус протона. Но спектроскопические исследования так называемого мюонного водорода, в котором электрон был заменен его в 200 раз более тяжелым двойником — мюоном, дали значение радиуса протона на четыре процента меньше, чем у обычного водорода. Это противоречит теории квантовой электродинамики, в соответствии с которой радиусы протона в мюонном и обычном водороде должны быть одинаковыми.

Ученым из Института квантовой оптики Макса Планка удалось решить загадку радиуса протона, измерив его с помощью отмеченного в 2018 году Нобелевской премией метода генерации высокоинтенсивных ультракоротких оптических импульсов, который еще называют техникой частотной гребенки.

Исследователи впервые применили его модификацию — бездоплеровскую двухфотонную частотную гребенчатую спектроскопию высокого разрешения — для возбуждения атомов водорода. Полученное ими значение оказалось вдвое точнее всех предыдущих: 0,8482 фемтометров, или 10^-15 метров. Оно ближе к меньшему радиусу, полученному при оценке энергетического перехода в мюонном водороде.

Радиусы протона, полученные в предыдущих (черным) и данном (зеленым) исследованиях. Радиус мюонного водорода отмечен розовой полосой

Хотя этот экзотический атом может существовать очень короткое время — две миллионные доли секунды, — он более «чувствителен» к радиусу протона и имеет наименьшие ошибки измерения.

Авторы отмечают, что оценка справедливости квантовой электродинамики возможны только при сравнении нескольких независимых измерений. Если теория и ее применение верны и все эксперименты проводятся правильно, значения радиуса протона должны согласовываться друг с другом в пределах экспериментальной неопределенности.

Загадка радиуса протона — существенное расхождение между данными, полученными с мюонным водородом и обычным атомарным водородом, ставило под сомнение саму теорию квантовой электродинамики. Теперь понятно, что дело не в теории — проблема носила скорее экспериментальный, чем фундаментальный характер.

Успех метода спектроскопии частотной гребенки в данном эксперименте, по мнению авторов, открывает путь для новых исследований. До сих пор прецизионная спектроскопия водорода и других атомов и молекул выполнялась исключительно с помощью лазеров непрерывного действия. Используя лазеры сверхкоротких импульсов, можно проникать в гораздо более короткие длины волн вплоть до крайнего ультрафиолетового диапазона, что позволит существенно повысить точность измерений.

25 ноября 2020, 19:00Наука

Впервые зафиксированы нейтрино вторичного термоядерного цикла Солнца

Физики из России и Германии раскрыли аномалии в размерах протона

https://ria. ru/20171006/1506348809.html

Физики из России и Германии раскрыли аномалии в размерах протона

Физики из России и Германии раскрыли аномалии в размерах протона — РИА Новости, 06.10.2017

Физики из России и Германии раскрыли аномалии в размерах протона

Физики из России и Германии впервые точно измерили радиус протона и подтвердили, что эта простейшая частица обладает заметно меньшими размерами, чем… РИА Новости, 06.10.2017

2017-10-06T16:42

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/sharing/article/1506348809.jpg?2529026841507297371

германия

москва

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2017

РИА Новости

4.7

internet-group@rian. ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

открытия — риа наука, германия, москва, физический институт ран

Открытия — РИА Наука, Наука, Германия, Москва, Физический институт РАН

МОСКВА, 6 окт – РИА Новости. Физики из России и Германии впервые точно измерили радиус протона и подтвердили, что эта простейшая частица обладает заметно меньшими размерами, чем предсказывает теория, и выяснили, что одна из фундаментальных констант имеет неправильное значение, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

«Это очень точные и впечатляющие замеры, и мы очень серьезно относимся к данным результатам. Наш комитет скоро начнет очередную встречу, и мы, скорее всего, поменяем и массу протона, и постоянную Ридберга», — завил Кшиштоф Пахуцкий (Krzysztof Pachucki), один из экспертов международной организации CODATA, публикующей данные по всем физическим константам.

7 июля 2010, 23:40

Протон может «похудеть» на 4%, считают ученые

Ранее ученые уже вычисляли размер протона как напрямую, обстреливая его при помощи потока электронов, так и косвенным образом, наблюдая за структрой линий в его спектре. Эти методы дали достаточно разные результаты – в первом случае его радиус составлял примерно 0,897 фемтометра, триллионных долей миллиметра, а во втором — 0,8768 фемтометра. Позже, в 2010 году, другой косвенный метод дал еще меньший размер протона – 0,84184 фемтометра.

Эти расхождения, как считали ученые семь лет назад, могут указывать на наличие следов «новой физики» в поведении протонов, так как подобный разброс в массах, вычисленных различными путями, нельзя было объяснить в рамках Стандартной Модели.

Российские и немецкие ученые под руководством Николая Колачевского, директора Физического института РАН в Москве, выяснили, с чем были связаны эти расхождения, и подтвердили, что радиус протона действительно меньше ожидаемого примерно на 5%.

Для этого ученые разработали остроумную методику измерения размеров частицы, которая опирается на некоторые особенности того, как меняется спектр электронов в атоме водорода, «перепрыгивающих» с одной орбитали на другую при столкновении с частицами света, подчиняясь законам квантовой физики.

19 февраля 2014, 22:02

Немецкие физики уточнили массу электрона в 13 разНа текущий момент у ученых есть достаточно точная оценка массы электрона, погрешности в которой не превышают долю миллиарда. Тем не менее, даже таких показателей пока недостаточно для полноценной проверки Стандартной модели физики. Дальнейшее уточнение массы затруднено тем, что для этого необходимо знать точные значения ряда физических констант.

То, как именно происходит этот процесс, как объясняют ученые, зависит от радиуса ядра атома, что позволяет очень точно вычислить этот параметр, сравнивая спектр частиц света, которые испускаются возбужденными электронами на трех разных орбиталях.

Руководствуясь этой идеей, ученые обстреливали атомы водорода двумя разными типами лазеров, один из которых, ультрафиолетовый, возбуждал электрон и заставлял его подниматься на одну «ступеньку», а второй, синий – заставлял делать еще один или два шага вверх. Через некоторое время после этого электрон терял энергию и возвращался назад, испуская фотоны в трех разных частях спектра.

Изучив эти спектры и очистив их от помех и «квантового шума», ученые вычислили точный радиус протона – 0,8335 фемтометра, еще меньшее значение, чем было получено в ходе экспериментов 2010 года.

3 июля 2017, 17:35

Протоны неожиданно оказались легче, чем считали ученые

Это означает, что аномалии в размерах протона действительно есть, и что текущее значение постоянной Ридберга, определяющей структуру уровней энергий в атомах, было вычислено неверно. Подобный вывод вдвойне интересен по той причине, что данная постоянная считалась одной из самых точно измеренных фундаментальных величин, и теперь ученым придется заново вычислить все значения, связанные с ней.

Что интересно, схожие результаты экспериментов 2010 и 2017 годов, как отмечают ученые из ФИАН, ставят под сомнение наличие «новой физики» во взаимодействии мюонов, тяжелых «кузенов» электрона, и протонов, о которых ученые начали говорить после обнаружения этих аномалий. С другой стороны, причина расхождений пока остается неизвестной, и ее раскрытие может вывести российских и немецких физиков на ее следы.

протонов, вероятно, на самом деле меньше, чем считалось ранее — Боннский университет

04 февраля 2022 г.

Исследование, проведенное Боннским университетом и Техническим университетом Дармштадта, предполагает ошибки в интерпретации более старых измерений.

Несколько лет назад новый метод измерения показал, что протоны, вероятно, меньше, чем предполагалось с 1990-х годов. Это несоответствие удивило научное сообщество; некоторые исследователи даже считали, что Стандартную модель физики элементарных частиц придется изменить. Физики из Боннского университета и Технического университета Дармштадта разработали метод, который позволяет им анализировать результаты более старых и более поздних экспериментов гораздо более всесторонне, чем раньше. Это также приводит к меньшему радиусу протона из старых данных. Так что, вероятно, нет никакой разницы между значениями — независимо от того, на каком методе измерения они основаны. Исследование появилось в Physical Review Letters.

Протон (красный)
— имеет радиус 0,84 фемтометра (фм). На рисунке также показаны три кварка, составляющие протон, и глюоны, удерживающие их вместе.

Скачать все изображения в исходном размере
Оттиск в связи с услугой бесплатный, при указании на изображении указанного автора.

Наш офисный стул, воздух, которым мы дышим, звезды на ночном небе: все они состоят из атомов, которые, в свою очередь, состоят из электронов, протонов и нейтронов. Электроны заряжены отрицательно; согласно современным знаниям, они не имеют расширения, а точечны. Положительно заряженные протоны разные — по текущим измерениям их радиус составляет 0,84 фемтометра (фемтометр — это квадриллионная часть метра).

Однако еще несколько лет назад считалось, что они составляют 0,88 фемтометра — крошечная разница, которая вызвала настоящий переполох среди экспертов. Потому что это было не так просто объяснить. Некоторые эксперты даже сочли это признаком того, что Стандартная модель физики элементарных частиц неверна и нуждается в модификации. «Однако наши анализы показывают, что этой разницы между старыми и новыми измеренными значениями вообще не существует», — объясняет профессор д-р Ульф Мейснер из Института радиационной и ядерной физики им. Гельмгольца Боннского университета. «Вместо этого более старые значения были подвержены систематической ошибке, которая до сих пор была значительно недооценена».

Игра в бильярд в космосе частиц

Чтобы определить радиус протона, можно бомбардировать его электронным пучком в ускорителе. Когда электрон сталкивается с протоном, оба меняют направление своего движения — подобно столкновению двух бильярдных шаров. В физике этот процесс называется упругим рассеянием. Чем больше протон, тем чаще происходят такие столкновения. Следовательно, его расширение можно рассчитать по типу и степени рассеяния.

Чем выше скорость электронного луча, тем точнее измерения. Однако это также увеличивает риск того, что электрон и протон сформируют новые частицы при столкновении. «При высоких скоростях или энергиях это происходит все чаще и чаще», — объясняет Мейснер, который также является членом междисциплинарных областей исследований «Математика, моделирование и симуляция сложных систем» и «Строительные блоки материи и фундаментальные взаимодействия». «В свою очередь, случаи упругого рассеяния становятся все более редкими. Поэтому для измерения размеров протонов до сих пор использовались только данные ускорителей, в которых электроны имели относительно низкую энергию».

В принципе, однако, столкновения, которые производят другие частицы, также дают важные сведения о форме протона. То же относится и к другому явлению, возникающему при больших скоростях электронного пучка, — так называемой электрон-позитронной аннигиляции. «Мы разработали теоретическую основу, с помощью которой такие события также можно использовать для расчета радиуса протона», — говорит профессор д-р Ганс-Вернер Хаммер из Технического университета Дармштадта. «Это позволяет нам учитывать данные, которые до сих пор не учитывались».

На пять процентов меньше предполагаемого 20 лет

Используя этот метод, физики повторно проанализировали показания более старых, а также самых последних экспериментов, включая те, которые ранее предполагали значение 0,88 фемтометра. Однако с помощью своего метода исследователи пришли к 0,84 фемтометра; это радиус, который также был найден в новых измерениях, основанных на совершенно другой методике.

Таким образом, протон на самом деле кажется примерно на 5 процентов меньше, чем предполагалось в 1990-х и 2000-х. В то же время метод исследователей также позволяет по-новому взглянуть на тонкую структуру протонов и их незаряженных братьев и сестер, нейтронов. Так что это помогает нам немного лучше понять структуру окружающего нас мира — стул, воздух, а также звезды на ночном небе.

Финансирование:

Исследование финансировалось Немецким исследовательским фондом (DFG), Национальным фондом естественных наук Китая (NSFC), Фондом Volkswagen, программой ЕС Horizon 2020 и Федеральным министерством образования и образования Германии. Исследования (BMBF).

Публикация: Yong-Hui Lin, Hans-Werner Hammer and Ulf-G. Мейснер: Новое понимание электромагнитной структуры нуклона; Письма с физическим обзором, https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.052002

Контактное лицо:

Проф. д-р Ульф-Г. Meißner
Институт радиационной и ядерной физики им. Гельмгольца Боннского университета
Телефон: 0228/73-2365
Электронная почта: [email protected]

Насколько велик протон? Головоломка размером с частицу приближается к разрешению

Скачать PDF

НОВОСТИ
07 ноября 2019 г.
Исправление 11 ноября 2019 г.

Точное измерение подтверждает, что радиус частицы меньше, чем когда-то думали физики.

Давиде Кастельвекки

Давиде Кастельвекки
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed
Google ученый

У вас есть полный доступ к этой статье через ваше учреждение.

Скачать PDF

Ускоритель CEBAF в Национальном ускорительном комплексе Томаса Джефферсона в Ньюпорт-Ньюс, штат Вирджиния, использовался для измерения радиуса протона. Фото: Лаборатория Джефферсона Министерства энергетики США.0005

Долгожданный экспериментальный результат показал, что протон примерно на 5% меньше, чем ранее принятое значение. Открытие ¹ помогло переопределить официальный размер частицы и, похоже, положило конец «загадке радиуса протона», которая занимала физиков с 2010 года. , радиус частицы составляет 0,831 фемтометра. Это измерение вместе с параллельным измерением, проведенным с использованием другой методики, было опубликовано 9.0092 2 в Наука в сентябре известна специалистам с прошлого года. Полученные данные побудили Комитет по данным для науки и технологий (CODATA) — организацию, которая записывает самые современные измерения фундаментальных констант природы — пересмотреть свой справочник в конце 2018 года, говорит Кшиштоф Пачуцкий, теоретик. физик из Варшавского университета, возглавляющий рабочую группу CODATA. Хотя некоторые исследователи все еще проявляют осторожность, он считает, что последние работы «определенно решили загадку».

Физики используют два основных метода измерения размера протона. Один зависит от того, как электроны вращаются вокруг атомных ядер. Поскольку некоторые электронные орбиты проходят через протоны в ядре, размер протонов влияет на то, насколько сильно электроны связаны с ядром. Таким образом, точные измерения различий между уровнями энергии различных электронов — метод, известный как спектроскопия, — позволяют оценить радиус протона. Второй метод заключается в том, чтобы поразить атомы пучком частиц и увидеть, как эти частицы рассеиваются ядрами.

Около поворота

Около десяти лет назад казалось, что и спектроскопия, и эксперименты по рассеянию сошлись на радиусе протона 0,8768 фемтометра (миллионные доли миллионной миллиметра).

Но в 2010 году новый поворот в спектроскопии внес сомнения в этот идиллический консенсус. В Институте Пауля Шеррера (PSI) в Виллигене, Швейцария, физики создали экзотические атомы водорода, заменив электроны мюонами, элементарной частицей, похожей на электрон, но в 200 раз более массивной. Поскольку мюоны проводят больше времени внутри протона, их энергетические уровни затрагиваются гораздо сильнее, чем энергетические уровни электронов. Это означает, что мюонные измерения радиуса протона должны быть в миллионы раз более точными, чем измерения с использованием обычного водорода. Команда измерила радиус протона 0,84184 фемтометра9.0092 3 .

Рандольф Поль, руководивший измерением мюонного водорода и сейчас работающий в Университете Иоганна Гутенберга в Майнце, Германия, участвовал в других мюонных экспериментах, которые подтвердили это значение. Некоторое время исследователи надеялись, что это несоответствие может выявить ранее неизвестную разницу в поведении электронов и мюонов — что-то, что могло разрушить устоявшуюся квантовую теорию электромагнитных явлений.

Однако совсем недавно эксперименты по улучшенной спектроскопии с использованием обычного водорода обнаружили сжатый протон, что позволяет предположить, что мюоны не были такими уж особенными. Перспектива революции в физике начала меркнуть. Эти усилия завершились Наука бумага ² . Потратив восемь лет на совершенствование метода спектроскопии, команда, стоящая за этой работой, обнаружила радиус 0,833 фемтометра, что согласуется со значением, полученным в экспериментах с мюонами.

Но более традиционные эксперименты по спектроскопии, проведенные в Сорбоннском университете в Париже, по-прежнему расходились с этим результатом ⁴ . И никто не мог объяснить, почему метод рассеяния указывал на более крупный протон. Теперь впервые в эксперименте по рассеянию обнаружен протон меньшего размера.

Повышенная точность

В последнем эксперименте под названием PRad использовался ускоритель в Национальном ускорительном комплексе Томаса Джефферсона в Ньюпорт-Ньюс, штат Вирджиния. PRad направляет пучок электронов на молекулы водорода и измеряет отклонение некоторых электронов. В предыдущих экспериментах по рассеянию использовались пучки электронов с более высокими энергиями, которые имеют ограниченную чувствительность к радиусу протона, а затем экстраполировались на более низкие энергии электронов для определения радиуса. Это означало, что им приходилось делать теоретические предположения, которые могли исказить окончательные результаты. Но более низкие энергии, используемые PRad, решают эту проблему.

Чтобы еще больше повысить точность, PRad ввел свои молекулы водорода непосредственно в вакуумную трубу, по которой проходит электронный луч, вместо того, чтобы держать его в металлическом контейнере, как это делалось во многих предыдущих экспериментах. Это означает, что электроны не ударяются о металл и не мешают измерению. Более того, команда одновременно измерила, как пучок рассеивает не только протоны водорода, но и его электроны. Сравнение двух типов рассеяния означало, что другой крупный источник ошибок — флуктуации плотности водорода — можно было исключить, и этот метод Поль назвал «очень умным».

Ашот Гаспарян, физик-ядерщик из Университета штата Северная Каролина A&T в Гринсборо, представитель PRad, считает, что он все еще может усовершенствовать свой эксперимент, чтобы еще больше повысить его точность.

Но Ян Бернауэр, физик из Университета Стоуни-Брук в Нью-Йорке, руководивший более ранними измерениями рассеяния, которые обнаружили более крупный протон, не совсем убежден в результатах PRad. «Я не думаю, что головоломка еще полностью решена, но мы добились больших успехов». Он говорит, что запланированные эксперименты, в том числе тот, который начинается в PSI, вероятно, решат загадку раз и навсегда.

Теоретики сходят с ума, придумывая теории, объясняющие аномальный мюон, поэтому завершение саги оставит многих физиков в меланхолии. «Я не думаю, что осталась хоть какая-то надежда на то, что несоответствие радиуса протона может быть связано с какой-то новой физикой», — говорит Поль. Но, добавляет он, эксперименты, направленные на то, чтобы снизить точность еще на один порядок, все же могут обнаружить более мелкие отклонения от установленной теории. «Все эти идеи не исчезают только потому, что измерения совпадают».

Природа 575 , 269-270 (2019)

doi: https://doi. org/10.1038/d41586-019-03432-4

Обновления и исправления

Исправление от 11 ноября 2019 г. : в более ранней версии этой истории была искажена принадлежность Яна Бернауэра.

Каталожные номера

Xiong, W. et al. Природа 575 , 147–150 (2019).
Артикул
Google ученый
Безгинов Н. и др. Наука 365 , 1007–1012 (2019).
Артикул
пабмед
Google ученый
Поль, Р. и др. Природа 466 , 213–216 (2010).
Артикул
пабмед
Google ученый