Thursday, July 8, 2010

Proton Smaller Than Thought — 中子比認定的還小

Illustration of atom with nucleus of protons and neurons, based on
 the Bohr model
圖片是一個原子模型,紅色的是中子,藍色的是質子。

六 十年來,中子的直徑被認為是 0.8768*10^-15 公尺,不過一直有著 +/-1 %的誤差值。
量子電動力學裡面有很多運算以及常數都需要用到中子的體積,
粒子物理學裡面的標準模型也是以中子體積為基石所衍生出來的。
這 +/- 1% 的誤差值讓量子電動力學不完美,
於是物理學家才想找個方法來更準確的測量中子體積。

德國的一個十年計畫,用什麼粒子加速器把介子打 出去,拿氫的電子與介子替換,
因為介子比電子重兩百倍,所以電子被替換後,
介子會釋放出能量然後掉到下一個能階,釋放出來的能量就是X光。
兩個能階之間的距離取決於中子的大小,而那個距離也決定了X光的頻率。
(大概就是這樣吧,我不是學 這個的,請參照原文以取得更準確的資訊。)

反正重點就是這個團隊最後發現中子的直徑是 0.8418*10^-15 公尺,
比我 們一直認為的還要小了 4%。
如果這個發現最後被證明是對的,那麼這個發現會動搖整個物理學的基石。
里德伯常量會是錯誤的。
(這個常數到底是幹嘛的我也搞不清楚,好像跟測量宇宙的啥啥啥有關)
如果里德 伯常量沒錯的話,那就表示量子電力動學理論無法成立。

"It is a significant shakeup and could mean a complete rethink of QED, potentially opening the door to a new theory," said Jeff Flowers, a scientist with the National Physical Laboratory in the U.K., who wasn’t involved with the experiment.

最近這幾個禮拜會有大量的物理學家重新 驗證這項發現,
如果沒有發現別的錯誤,我們將會需要重新改寫使用了六十年的標準模型。


請參照以下網址以取得詳細內容:
http://news.nationalgeographic.com/news/2010/07/100707-science-proton-smaller-standard-model-quantum-physics/

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