Один из фундаментальных кирпичиков нашей Вселенной — протон — больше десяти лет заставлял ученых сомневаться в правильности базовых законов физики. В разных экспериментах его размер почему-то отличался: данные, полученные с помощью электронов, противоречили результатам измерений с использованием тяжелых частиц.
Однако исследователи из университета Колорадо поставили точку в этом споре. В своей статье в журнале Physical Review Letters они представили результаты невероятно точного эксперимента, который установил радиус протона на уровне 0,84 фемтометра (квадриллионной доли метра), что подтверждается и параллельными независимыми измерениями Института Макса Планка.
Для проведения замеров команда под руководством доцента Дилана Йоста использовала настольную лазерную спектроскопию. Внутри вакуумной камеры физики облучали пучок атомов водорода сложной системой из двух лазерных полей.
Фиксируя реакцию электронов на воздействие света (эти переходы напрямую зависят от размера протона в ядре), ученые смогли извлечь точнейшие данные.
Новые результаты с точностью до триллионных долей подтверждают теоретические предсказания Стандартной модели.
«Наш тест исключает возможность существования какой-либо неизвестной силы или новой частицы, ответственной за расхождения в предыдущих замерах, на что так надеялись некоторые исследователи», — пояснил Йост.
В дальнейшем команда планирует применить свою лазерную технологию для изучения дейтерия и других элементов.
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые зафиксировали на БАК новую субатомную частицу, масса которой в четыре раза превышает массу обычного протона.
