marți, 13 iulie 2010
Foto: scienceblogs.com
|
Această descoperire ar putea duce la rescrierea unor teorii din fizica particulelor şi a invalidării unor descoperiri.
Protonii sunt particule care se găsesc în nucleele atomilor, împreună cu neutronii. Se pare că protonii sunt mai mici decât se credea până acum, fapt care ar putea modifica o serie de teorii importante în fizică.
Timp de mulţi ani raza protonului a fost stabilită la 0,8768 femtometri (un femtometru este 10 la puterea -15 metri).
Mărimea unui proton este o valoare esenţială în ecuaţii stabilite în urmă cu 60 de ani de către teoria electrodinamicii quantice, un punct de cotitură al Modelului Standard actual al fizicii particulelor. Modelul Standard descrie cum toate forţele, mai puţin gravitaţie, afectează particulele subatomice.
În cadrul unui experiment care a durat 10 ani, o echipă condusă de Randolf Pohl de la Max-Planck Institute of Quantum Optics în Garching, Germania, a folosit un accelerator de particule specializat să modifice atomii de hidrogen. Fiecare atom de hidrogen are un proton si implicit un singur electron.
La fiecare atom de hidrogen echipa a înlocuit electronul cu o altă particulă, numită mezon, care este de 200 de ori mai mare decât un electron. „Pentru că mezonul este mult mai greu, orbitează mult mai aproape de proton aşa că este sensibil la mărimea protonului”, a declarat Aldo Antognini, membru al echipei şi cercetător la Institutul Paul-Scherrer din Elveţia.
Mezonii sunt instabili şi se descompun în alte particule în doar 2,2 microsecunde. Cercetătorii ştiau că dacă lovesc cu un laser atomul înainte ca mezonul să se descompună, acest lucru ar trebui să afecteze mezonul, forţându-l să se mişte pe o orbită superioară. Mezonul trebuia să îşi elibereze energia sub forma de raze X pentru a reveni pe o poziţie inferioară.
Distanţa între aceste nivele de energie este determinată de mărimea protonului, care la rândul său dictează frecvenţa razelor X emise. Dar pe baza mărimii cunoscute a protonilor, experimentul nu a produs raze X pe frecvenţa anticipată. În urma unor experimente ulterioare au determinat că protonul este de fapt cu 4% mai mic decât se credea.
Potrivit nationalgeographic.com, chiar dacă această descoperire nu pare a avea un impact prea important, este de fapt o descoperire monumentală. Dacă se dovedeşte corect, ceva este în neregulă cu fizica particulelor.
Poate cea mai importantă problemă este că un proton mai mic înseamnă că constanta Rydberg nu a fost corect măsură. Această valoare descrie felul în care lumina este emisă din diverse elemente, o componentă cheie a stereoscopiei. Aceasta este utilizată, de exemplu, în determinarea elementelor componente ale galaxiilor, nebuloaselor şi a atmosferelor exoplanetelor.
0 Comments:
Post a Comment