27 Ноября 2020
МОСКВА, 27 ноября - Немецкие преподаватели с помощью новейшей технологии спектроскопии частотной гребенки экспериментально определили охват ядра атома водорода с правильностью до 13 знаков после запятой. Это в два раза точнее, чем все бывшие измерения. Важность открытия состоит в том, что оно снимает противоречия между разницей в измерениях в мюонном и самый простом водороде. Результаты опубликованы в журнале Science.Физика — точная бездна премудрость. Все вычисления в ней построены на значениях базовых плотностей, одна из которых — размер протона — элементарной корпускулы, образующей ядро водорода, самого простого и самого распространенного элемента во Вселенной.
Атом водорода заключается из одного протона и одного электрона. Электрон в акцепторе водорода, как говорят преподаватели, чувствует размер протона, что отражается в минимальных сдвигах уровней его энергии.
В течение многих десятилетий бесчисленные измерения элемента давали постоянный радиус протона. Но спектроскопические исследования так называемого мюонного водорода, в котором электрон был заменен его в 200 раз более тяжелым антиподом — мюоном, дали значение радиуса протона на четыре процента меньше, чем у самый простого водорода. Это противоречит теории квантовой электродинамики, в соответствии с которой радиусы протона в мюонном и обычном водороде должны быть одинаковыми.
Ученым из Института квантовой оптики Макса Планка удалось решить загадку радиуса протона, измерив его с помощью отмеченного в 2018 году Нобелевской премией метода генерации высокоинтенсивных ультракоротких зрительных импульсов, который еще зовут техникой частотной гребенки.
Исследователи впервые задействовали его модификацию — бездоплеровскую двухфотонную частотную гребенчатую спектроскопию высокого дозволения — для возбуждения атомов элемента. Полученное ими значение показалось вдвое точнее всех предыдущих: 0, 8482 фемтометров, или 10-15 метров. Оно окрестнее к меньшему радиусу, узнанному при оценке энергетического перехода в мюонном водороде.
Хотя этот диковинный атом может существовать очень скромное время — две миллионные доли секунды, — он более чувствителен к радиусу протона и имеет наименьшие ошибки измерения.
Авторы отмечают, что оценка непредубежденности квантовой электродинамики возможны только при сравнении нескольких независимых измерений. Если теория и ее применение верны и все эксперименты осуществляются правильно, значения радиуса фермиона должны согласовываться друг с другом в пределах экспериментальной неопределенности.
Загадка радиуса протона — существенное расхождение между данными, полученными с мюонным водородом и обычным атомным водородом, ставило под сомнение саму теорию квантовой электродинамики. Теперь понятно, что девало не в теории — сложность носила скорее экспериментальный, чем фундаментальный характер.
Успех метода спектроскопии частотной гребенки в данном эксперименте, по мнению авторов, организовывает путь для новых исследований. До сих пор прецизионная спектроскопия водорода и других атомов и молекул выполнялась исключительно с выручкой лазеров непрерывного действия. Используя лазеры сверхкоротких импульсов, надо проникать в гораздо более скромные длины волн вплоть до концевого ультрафиолетового диапазона, что допустит существенно повысить точность измерений.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....