Протоны неожиданно оказались легче, чем считали ученые

3 Июля 2017

МОСКВА, 3 июля Новые сверхточные замеры массы нуклона показали, что эта основная частица весит заметно меньше, чем раньше считали ученые, что может пролить свет на главную пропажу Вселенной, говаривается в статье, размещенной в электронной библиотеке arXiv. org

Подобные расхождения могут как указывать на новую физику, так и на ошибки при проведении экспериментов, которые авторы исследования просто не заметили. Конечно, в 99% случаев справедлив второй выход из ситуаций – мы не так часто наталкиваемся на какие-то современные физические принципы, заявил Питер Мор (Peter Mohr), члена Комитета по данным для науки и техники, определяющего все базовые константы, чьи слова приносит журнал New Scientist.

Как сегодня полагают ученые, в первые мгновения после Большого взрыва возникло равное количество материи и антиматерии. При этом Стандартная модель радиофизики говорит о том, что свойства частиц антиматерии зеркально повторяют характеристики своих близнецов, за исключением заряда. Иначе говоря, химические и физические свойства атомов антиматерии и материи должны быть идентичными.

Считается, что одна из причин этой асимметрии Вселенной может заключаться в существовании малых, но достаточно существенных отличий в устройстве и свойствах частиц материи и антиматерии. За последние годы физики нашли несколько намеков на то, что такие различия, например в массе протонов и антипротонов, все же существуют, однако их точное изменение затрудняется низкой точностью приборов и микроскопическими характерами этой асимметрии.

Свен Штурм (Sven Sturm) из Института ядерной физики в Гейдельберге (Германия) и его коллеги подплыли к открытию окончательного ответа на этот вопрос, повысив определенность измерения массы протона в три раза по сравнению с теми значениями, которые указаны в последнем каталоге Комитета по данным для науки и техники.

Ученым удалось добиться этого благодаря созданию специальной ловушки, способной удерживать в себе лишь один протон и полностью изолировать его от внешнего мира. Этот протон ученые охладили до температур, родных к абсолютному нулю, что вынудило его стоять на месте, и затем пропустили его через магнитное поле. Это заставило его колебаться с частотой, которая зависит от его массы.

Для сравнения ученые провели родственную операцию с одиночным атомом радиоуглерода, 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% неприметнее текущего значения этой константы.

Подобные расхождения, как подчеркивают ученые, есть статистически значимыми и они выявляли себя в нескольких повторных экспериментах, которые Штурм и его коллеги проводили после получения больных результатов.

В ближайшее время физики из Германии планируют повысить точность замеров массы примерно в 6 раз для проверки этих выводов. Если они подтвердятся, то тогда, как надеются ученые, у нас появятся первые намеки на то, где нужно искать следы исчезнувшей антиматерии.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Протоны неожиданно оказались легче, чем считали ученые

комментарии (0)

Другие интересные новости

Депутат назвал Пугачеву бабушкой, которая когда-то пела