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质子半径可能比以前的计算小4%

  质子半径可以比以前的计算小4%

  科技日报\\美国物理学家组织网7月8日消息(北京时间)报道,科学家们新近出版的“自然”杂志指出,质子半径比以前认为的要小4%。如果这一结论在未来得到进一步证实,这意味着解释光与物质相互作用的量子电动力学理论有其自身的问题,或者现有质子尺寸计算中使用的许多里德伯常量(原子物理学基本的物理常数是经验常数)是错误的。无论如何,这意味着我们需要重写基本的物理学理论。由德国马克斯普朗克研究所的Randolph Boll领导的32位科学家组成的国际团队表示,他们最新的实验将精确度提高了10倍以上,表明质子半径比以前认为的要小4%。也许,用来计算质子大小的里德伯常量将会失去价值,如果发生这种情况,所有其他的基础计算都将不得不进行修改。质子是带正电荷的基本粒子,与中子和电子一起构成宇宙的基本元素 - 原子。几十年来,粒子物理学一直以质子和氢原子组成的电子为基准来衡量质子的大小。在实验中,科学家用mu子来取代氢原子中的电子。穆介子是一个带负电荷的质量为基本电子粒子的207倍,因为它的质量比电子大得多,负电可以屏蔽正电的核心,所以它可以更接近原子核,合力是更大,使科学家能够更准确地检测质子结构。另外,μ子存在于不同的能态中,影响它们围绕质子旋转的方式。同时,质子的大小也影响到这些能量状态,同时也影响到一个能量从一个状态转换到另一个状态所需的能量。为了测量质子的大小,研究人员将一束激光精确地聚焦在含有mu的氢原子上,以刺激mu子从一种能态跃迁到另一种能态。最后,这个人员精确地指出了他们正在寻找的过渡,并计算出了质子的大小。英国国立物理研究所的杰弗里罗尔斯(Jeffrey Rolls)表示,如果这项研究得到证实,其重要性可能远远超过欧洲粒子研究所正在进行的测试,耗资超过10亿美元。所谓的“标准模型”的碰撞将把粒子物理的理论带入新的领域。 Paul Indy李凯托Kastler-Brossel实验室主任法国巴黎第六大学指出,现在许多理论家准备重新演算,也将需要更多的实验来证实或推翻新的结论。在接下来的两年中,研究小组将使用相同的设备对含氦的氦气进行另一项实验。无论结果如何,都说明物理学中有许多神秘的“面纱”,需要人们逐一揭开。足球的魅力无论如何都是不容误解的,只有科学的魅力才能真正反映出“误判”。科学史上的每一次毁灭都预示着一座更加辉煌的建筑的崛起。量子电动力学是量子场论中最成熟的分支之一,里德伯常数被认为是世界上最重要的常数之一。不管是谁摆脱了这两件事,都足以改变现代物理学的宇宙。难怪弗洛里斯认为,质子半径的4%“缩小”如果得到证实,甚至会使大型强子对撞。
 

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