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精准测量表明质子又“瘦了”

“质子半?#19969;?#31934;度?#28304;?#36827;一步提高

2019-11-08 科技日报 刘霞
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  美国科学家在最新一期《自然》?#21448;?#25776;文称,他们借助一?#20540;?#23376;散射新方法,对质子半径进行了极为精确的测量,得到新值0.831飞米,小于此前其他电子散射方法测得的0.88飞米,且新值与科学家最近通过μ介子原子光谱法测得的结果相吻合。

  据物理学家组织网6日报道,最?#29575;?#39564;由PRad协作组在美国能源部?#26032;?#26031;·杰斐逊国家加速器实验室内进行,该实验发言人阿肖特·加?#21476;?#37324;?#33756;擔骸?#26368;新结果?#36234;?#20915;所谓的‘质子半?#19969;?#38590;题至关重要。”

  质子由3个夸克组成,位于原子的心脏地带。尽管其无所不在,但仍身负诸多秘密,目前有大量实验旨在揭示其“庐山真面目?#20445;?#20854;中包括测得其精确的大小。

  2010年之前,质子半径最精确测量来自两种不同的实验方法:电子散射实验和原子光谱测量,这两?#22336;?#27861;得出的质子半?#23545;?.88飞米(1飞米=10-15米)。但在2010年,有科学家宣布,他们借助一?#20013;?#26041;法——用电子较重的“表?#20540;堋寶?#20171;子取代电子制造出人造氢原子,然后测量?#20204;?#21407;子的光谱,推断出质子半径为0.84飞米。

  这种不一致就是加?#21476;?#37324;?#33756;?#35859;的“质子半?#19969;?#38590;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?#21476;?#37324;安领导的协作组,希望对电子散射方法进行改进,从而对质子的电荷半径进行更精确测量。

  在最?#29575;?#39564;中,他们研发了3?#20013;?#25216;术来改进电子散射方法测量质子半径,大大提高了实验精度。他们表示,由于采用新方法,得到的结果非常独特。他们也期待与新光谱得到的值以及全球正在进行的电子和?#31958;?#23376;散射测量结果做个比较。

  PRad合作组联合发言人高海燕称,他们计划接下来使用?#29575;?#39564;方法更精确测量氘核和氘核的半径,“我们很有可能将测量精度提高?#22870;?#29978;至更多?#34180;?/p>

打印 责任编辑:侯茜
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