困扰物理学界十年终获解:质子半径精确到0.833飞米

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  原标题:困扰物理学界十年问题终获解:质子半径精确到0.833飞米

  据物理学家组织网近日报道,英国研究人员精确测量出了质子半径:0.833飞米,向处里过去10年来老是困扰物理学家的质子半径之谜迈出了关键一步。处里一种谜团对理解物理定律意义重大,比如描述光和物质怎么相互作用的量子电动力学理论。

  科学家们原以为我们都都知道质子的大小,但2010年,另多少 多物理学家团队测量到质子半径比预期小4%,这我能 们困惑不已。至此,研究人员就老是在努力处里这另多少 多质子半径值不一样的问题,这也是当今基础物理学界另多少 多重要的未解之谜。

  此前测量质子半径使用普通的氢,2010年科学家首次使用μ介子氢来选折 质子大小。当时,我们都都研究了一种奇特的原子——其中电子被另多少 多μ介子(电子较重的“表亲”)取代。2017年,科学家使用乙炔气体 测得的结果与2010年测得的结果一致;而2018年一项同样使用乙炔气体 的实验获得的结果则与2010年前的数值相当。

  在最新研究中,约克大学科应学院的研究人员提出了一种基于电子的新测量方法,来测量质子的正电荷延伸了多远。我们都都利用自己开发的频偏分离振荡场技术进行了高精度测量。我们都都在测量中使用了一束快速氢原子束(由质子通过分子乙炔气体 靶产生),新方法使我们都都都都可以对质子半径进行基于μ介子的测量,与2010年的测量结果相当。

  本次测量得到的质子半径为0.833飞米,都可以了万亿分之一毫米,比2010年前普遍认为的半径值约小5%。研究负责人、物理与天文学系的埃里克•海瑟尔斯教授说:“选折 质子大小所需的精确度,让本次测量成为我们都都实验室尝试过的最困难的一次。经过8年研究,我们都都终于做到了。”