Новости науки. Загадка радиуса протона решена.
Русские учёные разгадали «загадку радиуса протона» (Proton Size Puzzle). С точки зрения классического учебника протон — это фиксированный «шарик», сложная составная частица (состоит из кварков и глюонов). На сегодняшний день общепринятое значение зарядового радиуса протона составляет примерно: 0,84 фемтометра (фм). С этим значением связана одна из самых интересных интриг современной физики — «загадка радиуса протона». Долгое время считалось, что радиус равен 0,88 фм. Этот радиус получали, измеряя спектр обычного водорода. В 2010 году ученые провели эксперимент с мюонным водородом (где электрон заменен на более тяжелый мюон). Мюон вращается ближе к ядру и «чувствует» его размер точнее. Результат оказался неожиданным — 0,84 фм. После десятилетия споров и новых сверхточных измерений (включая эксперименты в 2019 году) научное сообщество склонилось к меньшему значению — 0,84фм. В ходе научных исследований наши ученые применили инновационный метод, разработанный руководителем научной лаборатории. Идея состояла, в исключении воздействия на протон квантовой «проницательности» других частиц при измерении его радиуса. Таким образом, удалось определить независимый или свободный радиус протона равный 1,155фм., а также радиус протона при измерении с помощью тау-лептона, который составил 0,819 фм. Разгадка научного ребуса оказалась логична и проста. Вопреки мнению научного сообщества, протон — это не твердый объект. Это динамическая система, бурлящее облако кварков и глюонов, которое «сжимается» или «расширяется» в зависимости от того, какая частица (электрон, мюон или тау-лептон) вращается вокруг него. В опыте с мюоном значение радиуса протона меньше, потому что мюон в 200-207 раз тяжелее электрона. Воздействие массы мюона «сжало» протон до размера 0,84 фм. Если для определения радиуса протона использовать тау-лептон, который значительнее тяжелее мюона (3477 me), радиус ещё сокращается. В районе 0,6 фм (Предел Керна), вероятно, произойдет разрушение, так как для того, чтобы «продавить» протон, нужно сфокусировать массу целой бактерии в объеме одной элементарной частицы, а это значит создать «Черную дыру» на месте протона. Данные, полученные в ходе научного исследования, были подтверждены математическими расчетами.
Русские учёные разгадали «загадку радиуса протона» (Proton Size Puzzle). С точки зрения классического учебника протон — это фиксированный «шарик», сложная составная частица (состоит из кварков и глюонов). На сегодняшний день общепринятое значение зарядового радиуса протона составляет примерно: 0,84 фемтометра (фм). С этим значением связана одна из самых интересных интриг современной физики — «загадка радиуса протона». Долгое время считалось, что радиус равен 0,88 фм. Этот радиус получали, измеряя спектр обычного водорода. В 2010 году ученые провели эксперимент с мюонным водородом (где электрон заменен на более тяжелый мюон). Мюон вращается ближе к ядру и «чувствует» его размер точнее. Результат оказался неожиданным — 0,84 фм. После десятилетия споров и новых сверхточных измерений (включая эксперименты в 2019 году) научное сообщество склонилось к меньшему значению — 0,84фм. В ходе научных исследований наши ученые применили инновационный метод, разработанный руководителем научной лаборатории. Идея состояла, в исключении воздействия на протон квантовой «проницательности» других частиц при измерении его радиуса. Таким образом, удалось определить независимый или свободный радиус протона равный 1,155фм., а также радиус протона при измерении с помощью тау-лептона, который составил 0,819 фм. Разгадка научного ребуса оказалась логична и проста. Вопреки мнению научного сообщества, протон — это не твердый объект. Это динамическая система, бурлящее облако кварков и глюонов, которое «сжимается» или «расширяется» в зависимости от того, какая частица (электрон, мюон или тау-лептон) вращается вокруг него. В опыте с мюоном значение радиуса протона меньше, потому что мюон в 200-207 раз тяжелее электрона. Воздействие массы мюона «сжало» протон до размера 0,84 фм. Если для определения радиуса протона использовать тау-лептон, который значительнее тяжелее мюона (3477 me), радиус ещё сокращается. В районе 0,6 фм (Предел Керна), вероятно, произойдет разрушение, так как для того, чтобы «продавить» протон, нужно сфокусировать массу целой бактерии в объеме одной элементарной частицы, а это значит создать «Черную дыру» на месте протона. Данные, полученные в ходе научного исследования, были подтверждены математическими расчетами.