چاپ

ایران پرسمان -
پروتون به طور دقیق اندازه‌گیری شد
١٩
٠
مهر / محققان دانشگاه یورک به طور دقیق پروتون را اندازه گرفته اند و به این ترتیب یک گام به حل یکی از معماهای بنیادین در فیزیک نزدیکتر شده اند. این تحقیق در ژورنالScience منتشر شده و طبق آن اندازه جدید پروتون 0.833فمتومتر(femtometer) است.
فمتومتر یک واحد طول است که برای اندازه گیری فاصله اتمها استفاده می شود و کمتر از یک هزار میلیونم یک میلیمتر است.
دانشمندان زمانی متوجه اندازه گیری اشتباه پروتون شدند که گروهی از فیزیکدانان در 2010 میلادی دریافتند اندازه شعاع یک ذره پروتون 4 درصد کمتر از میزان تخمین زده شده در تحقیقات پیشین است.
طبق تحقیقات تازه منتشر شده، اندازه جدید پروتون 5 درصد کوچکتر از مقداری است که در تحقیقات قبل از 2010 میلادی ثبت شده است. بنابراین تحقیقات جدید نشان می دهد یافته های تحقیقات در 2010 میلادی صحیح است.
در پژوهش انجام شده در 2010 برای نخستین بار از هیدروژن میونیک برای تعیین اندازه پروتون استفاده شد. نتایج حاصل از این پژوهش با آزمایش های قبلی مقایسه شد که در آنها از هیدروژن معمولی استفاده شده بود. در آن زمان دانشمندان یک اتم عجیب را بررسی کردند که در آن الکترون با یک میون( ذره مشابه الکترون اما با وزن بیشتر) ،جایگزین شده بود.
این در حالی است که نتایج تحقیقی در سال 2017 میلادی با استفاده از هیدروژن با نتایج به دست آمده از آزمایش با هیدروژن میونیک یکسان بود. محققان 8 سال روی این پروژه فعالیت کردند تا دریابند چرا شعاع پروتون هنگام اندازه گیری میون به جای الکترون تغییر می کند.
برای این منظور آنها از روشی به نام FOSOFاستفاده کردند که طی آن پرتویی پر سرعت از اتم های هیدروژن در نتیجه عبور پروتون ها از مولکول های گازی به وجود می آید. دانشمندان با کمک این روش توانستند تا اندازه گیری شعاع پروتون مبتنی بر الکترون را مشابه اندازه گیری این شاخص با استفاده از میون را انجام دهند. نتیجه تحقیقات آنها نشان داد شعاع پروتون کمتر از مقداری است که در مطالعات قبل از 2010 میلادی ذکر شده است.
این تحقیق به درک بهتری از قوانین فیزیک منجر می شود.