Mystikken om protonens størrelse lever videre
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Mystikken om protonens størrelse lever videre

For tre et halvt år siden kunne vi berette, at detaljerede målinger viste, at den officielle værdi for protonens radius på 0,8768 femtometer var mere end 3,5 pct. for stor.

Læs også: Protonen er mindre end fysikerne har troet

Nu har de samme forskere - denne gang anført af Randolf Pohl fra Johannes Gutenberg-Universität Mainz i Tyskland - i Science præsenteret data for størrelsen af kernen i deuterium bestående af en proton og en neutron, som kaldes for en deuteron, og fundet, at den også er mindre end hidtil antaget.

Myoner er bedre end elektroner

De har baseret deres bestemmelse af størrelsen af spektroskopi af myonisk deuterium, hvor den negative partikel bundet til kernen ikke er en elektron, men en myon, der er en slags tungere storebror til elektronen i partikelfysikkens standardmodel.

Når forskerne anvender den eksotiske form myonisk deuterium frem for almindelig deuterium med en elektron, er det, fordi myonen er 207 gange tungere end elektronen, og det gør det muligt at få en bedre nøjagtighed ved de spektroskopiske målinger.

De kunne dermed med høj nøjagtighed bestemt radius for deuteron til at være 2,12562 femtometer, som er 0,8 pct. mindre end den størrelse på 2,1424 femtometer, som er den officielle værdi.

Gode forklaringer savnes

Forskerne konkluderer derfor i deres artikel, at mysteriet om protonens størrelse lever videre, for ingen har endnu en god forklaring på, hvorfor protonen og nu også deuteronen er mindre end antaget.

Forskerne overvejer, at årsagen måske kan være en forkert værdi for Rydbergkonstanten, der beskriver bølgelængden udsendt af lys fra atomer. Men det vil nu også være en kæmpe overraskelse, for denne konstant er særdeles godt bestemt.

Så Pohl funderer også over, om forklaringen skal findes i fysik, der går ud over Standardmodellen.

Fortsættelse følger uden tvivl, for nye eksperimenter planlægges både af Pohl og andre.

Emner : Fysik
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

En elektron har en masse på 0,51 MeV, hvorimod en myon har en masse på 105,66 MeV

En simpel forklaring kunne derfor være, at protonen i brintkernen, og i mindre grad i deuteriumkernen, hvor neutronen kan have en dæmpende indflydelse, påvirkes af myonens mere end 207 gange så store masse på en måde, vi endnu ikke forstår.

Jeg ser frem til, at der i fremtiden udføres forsøg med at bygge myon-pseudoatomer med flere nukleoner, for at undersøge, om tilsvarende gælder større en isotop med større atommasse og hvilken ændring (om nogen) i kernens radius dette måtte forårsage.

  • 1
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten