Έχει το πρωτόνιο μικρότερη μάζα από ότι νομίζαμε;

Μετά την ακριβέστερη μέτρηση της μάζας του ηλεκτρονίου, οι ερευνητές Sturm et al κατάφεραν να μετρήσουν και την μάζα του πρωτονίου με την μεγαλύτερη ακρίβεια από ποτέ. Συγκεκριμένα, πέτυχαν τριπλάσια ακρίβεια σε σχέση με την προηγούμενη καλύτερη μέτρηση, υπολογίζοντας την μάζα του πρωτονίου ίση με:

mp = 1.007 276 466 583 (15)(29) u

Η πρώτη παρένθεση εκφράζει το στατιστικό σφάλμα, η δεύτερη το συστηματικό και το uείναι η ατομική μονάδα μάζας. Η τιμή αυτή είναι μικρότερη σε σχέση με τις τελευταίες μετρήσεις (βλέπε την εικόνα παραπάνω). Όμως, κανείς δεν είναι ακόμα σίγουρος γιατί τα αποτελέσματα διαφωνούν.
Η πειραματική μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε είναι παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιήθηκε για την μέτρηση της μάζας του ηλεκτρονίου (μπορείτε να πάρετε μια ιδέα.
Η ευαισθησία της διάταξης ήταν τόσο μεγάλη που, κατ’ αναλογία, αν ζύγιζε ένα πιάνο θα μπορούσε να διακρίνει την διαφορά στην μάζα του αν πάνω του έπεφτε μια βλεφαρίδα!
Δεδομένου ότι όλα τα άτομα περιέχουν πρωτόνια, η ακριβής μέτρηση των απλούστερων χαρακτηριστικών του – όπως η μάζα και το φορτίο του – μπορεί να βοηθήσει στην απάντηση θεμελιωδών ερωτημάτων στη φυσική, συμπεριλαμβανομένου και του γιατί το σύμπαν περιέχει περισσότερη ύλη από αντιύλη.
Η ομάδα του Sturm σχεδιάζει μια βελτιωμένη επανάληψη της μέτρησης, έτσι ώστε η ακρίβεια να εξαπλασιαστεί. Μέχρι τότε, όταν θα συγκρίνουμε τη μάζα του πρωτονίου με αυτή του ηλεκτρονίου θα λέμε ότι το πρωτόνιο είναι 1836.152673346(81) βαρύτερο από το ηλεκτρόνιο!

διαβάστε περισσότερα: «Protons are lighter than thought, which may solve a big puzzle» και «High-precision measurement of the proton’s atomic mass»

Πηγή: physicsgg.me

http://physicsworld.com/cws/article/news/2017/jul/04/is-the-proton-lighter-than-we-thought

https://arxiv.org/abs/1706.06780