Kisebbek lehetnek a protonok, mint eddig gondoltuk

2022 / 02 / 05 / Felkai Ádám
Kisebbek lehetnek a protonok, mint eddig gondoltuk
Néhány éve egy új mérési technikával kimutatták, hogy a protonok valószínűleg kisebbek, mint azt a kilencvenes évek óta feltételezték – most egy új módszerrel próbáltak az eltéréseknek utánajárni.

Néhány évvel ezelőtt egy új mérési technika kimutatta, hogy a protonok valószínűleg kisebbek, mint azt az 1990-es évek óta feltételezték. Az eltérés meglepte a tudományos közösséget; egyes kutatók még azt is hitték, hogy a részecskefizika standard modelljét meg kell változtatni. A Bonni Egyetem és a Darmstadti Műszaki Egyetem fizikusai most olyan módszert fejlesztettek ki, amellyel a korábbinál sokkal átfogóbban elemezhetik a régebbi és újabb kísérletek eredményeit – áll a tanulmányról beszámoló sajtóközleményben.

A pozitív töltésű protonok sugara a jelenlegi mérések szerint 0,84 femtométer (a femtométer a méter kvadrilliod része), ami kisebb, mint a néhány éve mért 0,88 femtométer. A különbség nekünk laikusnak elhanyagolhatónak tűnik, de ez azt jelenti, hogy a proton valójában körülbelül 5 százalékkal kisebb lehet, mint azt az 1990-es és 2000-es években feltételezték. Emiatt pedig még olyan szakértők is akadtak, akik azt a következtetést vonták le, hogy a részecskefizika standard modellje hibás. A mostani mérést végző kutatók szerint nem ez a helyzet – a régebbi eredményeket (és így az eltérést) a mérésekben történt szisztematikus hiba okozta, amely hibának eddig jelentősen alábecsülték a hatását. Vagyis nem a modell a problémás, hanem az eddigi mérésekhez használt módszerek és számítások voltak azok.

A protont a sugarának meghatározásához egy gyorsítóban lévő elektronsugárral bombázzák. Amikor egy elektron ütközik a protonnal, mindkettő megváltoztatja mozgási irányát – hasonlóan két biliárdgolyó ütközéséhez. A fizikában ezt a folyamatot rugalmas szórásnak nevezik, és minél nagyobb a proton, annál gyakrabban fordulnak elő ilyen ütközések. Vagyis a méret elméletileg kiszámítható a szórás típusából és mértékéből. Akad egy másik tényező is, ami a mérést befolyásolja: az elektronsugár sebessége. Ez utóbbi minél nagyobb, annál pontosabbak a mérések. A nagy sebességű elektronsugár viszont növeli annak a kockázatát is, hogy az elektron és a proton ütközésekor új részecske jön létre. Ez utóbbi ok miatt a protonméret megállapítására eddig csak olyan gyorsító adatokat használtak, amelyekben az elektronok energiája viszonylag alacsony volt. Azonban a gyorsabb, más részecskéket előállító ütközések is fontos betekintést nyújtanak a proton méretébe.

A jelen kutatás újdonsága tehát, hogy a tudósok kidolgoztak egy olyan elméleti alapot, amely a gyorsabb ütközések esetén is felhasználható a proton sugarának a kiszámítására. Így most már azokat az adatokat is figyelembe tudják venni, amelyek eddig kimaradtak. A módszerrel a fizikusok újraelemezték a régebbi, valamint a nagyon friss kísérletek eredményeit – beleértve azokat is, amelyek tehát korábban 0,88 femtométeres értéket javasoltak. A mostani, immár korrigált számítások szerint az érték a korábbi kísérletek esetén is 0,84 femtométer – ami tehát az a sugárhossz, amit az új méréseknél is megállapítottak, teljesen más módszertan alapján.

(Fotó: Dr. Yong-Hui Lin/University of Bonn)


Autót vennél mostanában? Nézz bele a PLAYER AUTÓTESZT ROVATÁBA!
Minden friss és izgalmas autót kipróbálunk, amit csak tudunk, legyen az dízel vagy elektromos, olcsó vagy luxus, kétszemélyes vagy kisbusz!
Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Másfél évszázad után megszűnik az egyik legrégebbi tudományos folyóirat
Másfél évszázad után megszűnik az egyik legrégebbi tudományos folyóirat
Charles Darwin felfedezéseiről újdonságként számolhatott be a Popular Science a tizenkilencedik század végén.
Mi történik a világban és az Univerzumban egyetlen másodperc leforgása alatt?
Mi történik a világban és az Univerzumban egyetlen másodperc leforgása alatt?
Egy másodperc egy szemvillanás – mégis ezen idő alatt is elképesztő mértékben történnek dolgok – velünk emberekkel, és odafent a Kozmoszban.
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.