质子比想象的轻,这可能解决一个大难题

2017-03-05 01:05:05

William Andrew / Getty来自Sophia Chen质子已经失去了一点点以前三次测试精度的三倍精确降低质量,发现亚原子粒子比我们想象的轻了百分之三十亿分之一所有原子都含有至少一个质子,这意味着测量其最简单的特征 - 它的大小,电荷和质量 - 可以帮助回答物理学中的一些重要问题,包括为什么宇宙包含的物质多于反物质新结果背后的国际团队使用对万亿分之一敏感的仪器这与设计用于衡量三角钢琴能够检测落在其上的睫毛的音阶相当测量在1.5升罐中进行,抽出空气并冷却至接近绝对零度 “罐头是密封的,所以根本没有与外界的联系,”德国马克斯普朗克核物理研究所的Sven Sturm说道,他领导了这项工作电子束轰击罐内的塑料靶,释放出质子该团队能够使用称为Penning陷阱的装置在电场和磁场的组合中捕获单个质子质子在磁场中以圆圈运动,通过测量其速度,团队可以计算其质量 “这些是非常非常精确的实验,他们使用非常复杂的方法,”彼得莫尔说,他没有参与这项工作 Mohr是科学和技术数据委员会(CODATA)的成员,该委员会负责收集基础物理测量并定期发布科学界使用的标准值质子的减薄可以帮助我们微调实验,旨在了解为什么宇宙中的物质数量远远超过反物质的数量,负责CERN ALPHA实验的Makoto Fujiwara说,寻找氢与其反物质之间的差异对质子的更精确测量将允许研究人员寻找它与反质子之间的较小差异,尽管Fujiwara指出反质子测量中需要类似的精确度至于新质子质量和先前报道的值之间的微小差异,“在精确测量中,这并不是那么不寻常”,Sturm说但没有人确定为什么结果不同意莫尔说,这可能是新物理学的一个迹象 - 或者仅仅是研究人员忽视的实验性错误 “当然,99%的时间,这是一个实验性问题,”他说 “我们不会经常突破新的原则”Sturm的团队及时为CODATA的最新物理标准制定了测量标准,该标准将在几个月内发布莫尔说,由于我们不知道为什么这种测量与上一次测量不同,因此CODATA必须仔细考虑如何利用新的测量值 Sturm的团队计划重复和完善测量 “我们将尝试实施一些新技术,将精度提高6倍,”他说参考:arxiv.org/abs/1706.06780有关这些主题的更多信息: