В 2010 году с помощью лазерной спектроскопии ученые под руководством Рандольфа Пола (Randolf Pohl) из Института квантовой оптики общества Макса Плана (Германия) дали оценку радиуса протона — 0,84 фемтометра, и в тоже время показали, что радиус протона не постоянен. Когда вокруг него вращается мюон, радиус уменьшается, по сравнению с тем, когда вокруг него вращается только электрон.
Американские физики совместно с коллегами из коллаборации MINERvA обстреляли водородную мишень с помощью пучков мюонных антинейтрино и таким образом впервые измерили аксиально-векторный форм-фактор протона. Поглощая антинейтрино, протон превращался в нейтрон и антимюон, что фиксировали детекторы. Таким образом ученые выяснили, что среднеквадратичный аксиально-зарядовый радиус протона равен 0,73 фемтометра. Исследование опубликовано в Nature.
************
Свен Штурм (Sven Sturm) из Института ядерной физики в Гейдельберге (Германия) и его коллеги произвели сверхточные замеры массы протона оказалось, что эта элементарная частица весит заметно меньше, чем раньше считали ученые. См. arXiv.org.
Новое значение массы протона было установлено благодаря созданию ловушки, способной удерживать в себе лишь один протон и полностью изолировать его от внешнего мира. Этот протон ученые охладили до температур, близких к абсолютному нулю, что вынудило его стоять на месте, и затем пропустили через магнитное поле. Это заставило протон колебаться с частотой, которая зависит от его массы.
Для сравнения ученые провели аналогичную операцию с одиночным атомом углерода, лишенным половины электронов, после чего сравнили частоты их колебаний для вычисления массы частицы. Как показали эти расчеты, масса протона равна 1,0072764665831529 атомных единиц массы, что на 0,000000029% меньше текущего значения этой константы.
**********
Скорее всего объяснение указанной выше массы протона именно в методе определения его массы. Ранее определялась масса протона, движущихся с довольно большой скоростью, а в описанном эксперименте протон был практически неподвижен. То есть в экспериментах ранее проводившихся и эксперименте описанном выше площади эффективного сечения протонов были разными. Протоны были связаны с несущими их фотонами разной энергии.
Pingback: Протон как дезинтегратор постулатов и формул квантовой механики… — Вокруг Света
Pingback: «Гравитационные волны» бред или обман? — Вокруг Света