«Загадка радиуса протона»: Физики в третий раз уменьшили зарядовый размер частицы

Тайна протона становится все более интересной, ведь измерение рассеяния электронов показало, что радиус элементарной частицы может быть на 5% меньше предыдущего значения.

«Загадка радиуса протона» является одной из самых интересных задач для ученых, ведь зарядовый размер частицы уменьшили уже в третий раз. Физики из лаборатории имени Джефферсона в США заключили, что радиус частицы может оказаться приблизительно на 5% меньше последнего значения, и составлять не 0,88 фемтометра, а 0,83. Ученые комиссии CODATA, которая фиксирует данные констант, утверждали, что зарядовый радиус данной элементарной частицы равен 0,8751(61) фемтометра, что было установлено при исследовании, во время которого эксперты рассмотрели рассеивание пучка отрицательно заряженных частиц на протоне в атоме водорода (с увеличение радиуса увеличивается доля рассеивающихся частиц). Однако уже в 2010 году ученые провели подобное исследование на экзотических мюонных атомах, где электроны заменили мюонами. Опыт показал, что радиус протона равен 0,8418 фемтометра - так и родилась загадка, которая по сей день имеет беспрецедентный ажиотаж среди ученых.

В 2017 первый эксперимент повторили, и получили цифру в 0,8335(91) фемтометра, что противоречит традиционным экспериментам, хотя и выполнено по аналогии. Недавно физики воспользовались спектрометрическим методом измерения упругого рассеяния электронов на протонах под наклоном на 0,6 градуса, и получили значение около 0,83 фемтометра. Уже второй эксперимент показал, что спектрометрия мюонного водорода была наиболее точна и больше соответствует действительности, однако о решении «загадки радиуса протона» говорить пока рано, ведь вероятность ошибок в исследовании таких маленьких частиц измерять нельзя, а если принять за константу неверное значение, то в последующем массы ошибок в расчетах и экспериментах не избежать.