Højere præcisionsmålinger viser protonmasse mindre end antaget

(Phys.org) - Et internationalt team af forskere har udviklet en ny måde at måle massen af ​​en proton og fundet partiklen til at være cirka 30 milliarder af procent mindre end tidligere antaget. Gruppen har skrevet et papir, der beskriver deres proces og resultater og har uploadet det til prepress -serveren arXiv .

For nogen tid nu, atommassen af ​​en proton har været en accepteret standardmåling, der bruges til at beregne andre fysiske egenskaber. Nu, det ser ud til, at forskere måske skal besøge nogle af disse enheder igen, da den mest nøjagtige måling nogensinde af en protons masse viser mindre masse, end man har troet.

I denne nye indsats, forskerne affyrede en elektronstråle mod et valgt målatom, der blev holdt i et kølet vakuumkammer, frigiver en proton. Gruppen var derefter i stand til at isolere protonen i en Penning -fælde, som er en enhed, der skaber både et elektronisk og magnetisk felt. Inde i fælden, protonen bevægede sig i cirkler - ved at måle dens hastighed tillod forskerne at beregne sin masse, som var 1.007 276 466 583 (15) (29) atommassenheder. De 15 i parentes repræsenterede den statistiske usikkerhed og de 29, der fulgte, repræsenterede den systematiske usikkerhed.

Gruppen rapporterer, at deres teknik var tre gange mere præcis end nogen anden teknik, der er brugt til dato.

Andre har bemærket, at mere præcise målinger af protoner og andre partikler kan forklare nogle af de store mysterier i fysik - f.eks. Hvorfor en protons radius har vist sig at være mindre end teorien har antydet, eller hvorfor der er mere stof end antimateriale. Det kan også hjælpe forskningsindsatsen med at undersøge tilsyneladende uoverensstemmelser mellem protoner og antiprotoner.

Forskningsgruppen har tydeliggjort sine planer om at fortsætte med at forfine sin måleteknik - deres mål er at forbedre målingen for en proton med en faktor seks. I mellemtiden, hvis andre er i stand til at gengive teamets arbejde, den nye måling kunne indgå i de nyeste KODATA, som efter planen udkommer om få måneder.

© 2017 Phys.org