Новое исследование показало, что протон на 5% меньше, чем считалось ранее.
Для измерения радиуса элементарной частицы материи ученые бомбардировали ее пучком электронов в ускорителе. Когда электроны сталкиваются с протоном, они меняют направление в процессе, называемом упругим рассеянием. Чем крупнее мишень, тем больше кинетическая энергия перераспределяется между частицами и тем сильнее искажается траектория их движения. Прежние расчеты показывали, что радиус протонов составляет 0,88 фемтометра.
Однако недавно физики из Боннского университета и Дармштадтского технического университета обнаружили систематическую погрешность, которая ранее недооценивалась и приводила к значительному отклонению конечного значения. Прежние модели не учитывали тот факт, что электрон и протон при столкновении могут образовывать новые частицы. Следовательно, для предыдущих оценок можно было использовать лишь данные ускорителей, в которых электроны имели относительно низкую энергию.
Применив новую теоретическую модель, исследователи провели перерасчет размера протона и пришли к заключению, что он примерно на 5% меньше, чем считалось ранее, и составляет 0,84 фемтометра. При этом, по словам команды, разницы между старыми и новыми измерениями вообще не существует, различие заключается лишь в их интерпретации.
Напомним, что недавние эксперименты на Большом адронном коллайдере также помогли ученым найти доказательства существования новой силы природы.
текст: Илья Бауэр, фото: physicsworld