新發(fā)現(xiàn)！質(zhì)子實際上比以往認(rèn)為的還要小5%

質(zhì)子非常小。一飛米是一米的千萬億分之一，而最近有測量顯示，質(zhì)子的半徑為0.84飛米。

然而，僅在幾年前，人們認(rèn)為這種小粒子的尺寸為0.88飛米。盡管這個微小的差異是如此之小，幾乎無法察覺，但它在科學(xué)界引起了大量的討論，一些人甚至呼吁改變粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型。

近日，波恩大學(xué)（University of Bonn）和達(dá)姆施塔特技術(shù)大學(xué)（Technical University of Darmstadt）的物理學(xué)家們開發(fā)了一種方法，能夠以前所未有的準(zhǔn)確性修正新舊測量研究。其結(jié)果表明，對舊數(shù)據(jù)的解釋可能存在錯誤，這意味著兩種測量都是正確的，但1990年的較新結(jié)果可能提供了正確的解釋。

研究人員表示，研究分析表明，新舊測量值之間的差異根本不存在。相反，較舊的值受到系統(tǒng)錯誤的影響，迄今為止被嚴(yán)重低估了。

質(zhì)子和中子一起構(gòu)成了生活中的日常物質(zhì)。為了測量質(zhì)子的半徑，研究人員使用加速器用電子束轟擊粒子。一旦電子與質(zhì)子碰撞，兩者都會在稱為彈性散射的過程中改變方向。質(zhì)子越大，這種情況發(fā)生得越頻繁，這意味著可以通過測量加速器內(nèi)部發(fā)生的彈性散射量來計算粒子的膨脹。

研究人員形成了一個理論基礎(chǔ)，考慮到電子和質(zhì)子在碰撞時可以形成新粒子這一事實。這種現(xiàn)象意味著以前的測量只能使用電子能量相對較低的加速器數(shù)據(jù)進(jìn)行。 

研究人員表示，如今已經(jīng)建立了一個理論基礎(chǔ)，這些理論也可以用來計算質(zhì)子半徑。這能讓科學(xué)家考慮迄今為止被遺漏的數(shù)據(jù)。使用新方法，研究團(tuán)隊重新分析了舊的讀數(shù)以及新的讀數(shù)。他們證實，質(zhì)子似乎比之前在1990年代和2000年代認(rèn)為的要小約5%。

題為New Insights into the Nucleon’s Electromagnetic Structure的相關(guān)研究論文發(fā)表在《Physical Review Letters》（物理評論快報）上。

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論文原文：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.128.052002

標(biāo)簽： 質(zhì)子 小