大國院士 作品
第一百四十九章：解決質子半徑之謎
不過有需求就肯定有人會去解決，質子的半徑在物理的發展中早早就通過數學方法被估測出過來了，而後隨著時間的推移，各種高精物理設備的發展，這個數字被精確的測量了出來，最終被確定為0.879±0.011fm飛米（1飛米＝10^-15米）。….當然，這只是從世界上許多不同測量值中取的“平均值”，而且已經考慮了足夠的誤差條件。
在2010年以前，這個數字被CodAtA（國際科學技術數據委員會）採用，確定為質子的半徑。
但後面，在2010年，介子光譜測量法挑戰了這個數值。
在馬克斯普朗克量子光學研究所的物理學家們的一次實驗中，他們使用了介子氫，用一個介子取代了繞原子核旋轉的電子作為實驗材料。
由於它比電子重近200倍，所以它的軌道要小得多，因此它在質子內部的概率要高得多(1000萬倍)。
且由於它離質子更近，這使得這種測量技術的靈敏度提高了一千萬倍。
這支物理學家團隊本來是隻是希望他們測量到的質子半徑與之前的實驗大致相同，而讓0.8768飛米這個數字的確定性更高。
當時沒人會覺得這場實驗會出什麼意外，畢竟從理論上來說，電子和介子之間除了質量和壽命沒有任何其他的區別。
然而，不出意外的話就肯定要出意外了。
這次實驗，他們測量的質子半徑明顯比國際科技數據委員會（CodAtA）給出的數值低，最低時甚至低到了驚人的0.833飛米。
哪怕是去除掉核外電子質子內部造成的能級變化影響，再取平均數字和誤差，半徑數值也在0.84184±0.00067fm。
這一項實驗結果讓當時的研究人員有些措手不及，畢竟質子的半徑涉及到了物理學大廈的基地。
結果發佈後，更多的物理學家投入了
但此後，更多的光譜學實驗進一步印證了偏小的質子半徑。
各國的實驗都表明，質子的半徑應該比以前的更小。
可讓人困惑不解的是，通過散射實驗得到的質子半徑，卻始終停留在0.8768飛米左右。
也就是說兩種不同的測試方法，產生了5%的差距，這百分之五的差距，被稱作‘質子半徑之謎’。
而截止到今天，這個謎題終於得到了解開。
當然，前提是徐川的計算方法正確。
........
辦公桌前，徐川將手中的圓珠筆一扔，前往衛生間洗了把臉後便將自己扔到了床上，沒一會，細碎的鼾聲便響起。
為了完善手中的方法，他已經有超過三十個小時沒怎麼閤眼了，越是接近謎團終點，精神越是亢奮，這足以對抗肉體的疲憊。
而今終得結果，腦海中吊著的細絲也終於斷了。
這一覺，徐川直接從下午四點睡到了第二天凌晨三點多才醒來。
起床，洗漱，徐川拿著塊毛巾一邊擦拭溼漉漉的頭髮一邊走向辦公桌。
辦公桌上雜亂的稿紙記錄著之前這裡經歷了一場怎樣試煉。
隨手從桌上拿起一張稿紙，徐川的目光落在了最後的答桉上。
以目前的數據計算出來的結果來看，小的質子半徑將是粒子物理界的答桉。
人們通過無數實驗觀測的到質子的電荷半徑並沒有想象中的那麼大。
而這也意味在2010年之前，整個物理學界觀測到的數據都是錯的。
或者說，他們的實驗過程中都出現了某一個巨大的誤差，從而導致了這個結果的發生。
目前他還不得而知這個誤差到底出自哪裡，但數學是不會騙人的，問題的確存在。
想到這，徐川嘴角揚起了一抹笑容。
這個答桉放出去的，恐怕將在整個物理界掀起軒然大波。
畢竟在如今，認為質子電荷半徑是大半徑，也就是0.8768飛米這個數字的人有不少。
.........。.
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在2010年以前，這個數字被CodAtA（國際科學技術數據委員會）採用，確定為質子的半徑。
但後面，在2010年，介子光譜測量法挑戰了這個數值。
在馬克斯普朗克量子光學研究所的物理學家們的一次實驗中，他們使用了介子氫，用一個介子取代了繞原子核旋轉的電子作為實驗材料。
由於它比電子重近200倍，所以它的軌道要小得多，因此它在質子內部的概率要高得多(1000萬倍)。
且由於它離質子更近，這使得這種測量技術的靈敏度提高了一千萬倍。
這支物理學家團隊本來是隻是希望他們測量到的質子半徑與之前的實驗大致相同，而讓0.8768飛米這個數字的確定性更高。
當時沒人會覺得這場實驗會出什麼意外，畢竟從理論上來說，電子和介子之間除了質量和壽命沒有任何其他的區別。
然而，不出意外的話就肯定要出意外了。
這次實驗，他們測量的質子半徑明顯比國際科技數據委員會（CodAtA）給出的數值低，最低時甚至低到了驚人的0.833飛米。
哪怕是去除掉核外電子質子內部造成的能級變化影響，再取平均數字和誤差，半徑數值也在0.84184±0.00067fm。
這一項實驗結果讓當時的研究人員有些措手不及，畢竟質子的半徑涉及到了物理學大廈的基地。
結果發佈後，更多的物理學家投入了
但此後，更多的光譜學實驗進一步印證了偏小的質子半徑。
各國的實驗都表明，質子的半徑應該比以前的更小。
可讓人困惑不解的是，通過散射實驗得到的質子半徑，卻始終停留在0.8768飛米左右。
也就是說兩種不同的測試方法，產生了5%的差距，這百分之五的差距，被稱作‘質子半徑之謎’。
而截止到今天，這個謎題終於得到了解開。
當然，前提是徐川的計算方法正確。
........
辦公桌前，徐川將手中的圓珠筆一扔，前往衛生間洗了把臉後便將自己扔到了床上，沒一會，細碎的鼾聲便響起。
為了完善手中的方法，他已經有超過三十個小時沒怎麼閤眼了，越是接近謎團終點，精神越是亢奮，這足以對抗肉體的疲憊。
而今終得結果，腦海中吊著的細絲也終於斷了。
這一覺，徐川直接從下午四點睡到了第二天凌晨三點多才醒來。
起床，洗漱，徐川拿著塊毛巾一邊擦拭溼漉漉的頭髮一邊走向辦公桌。
辦公桌上雜亂的稿紙記錄著之前這裡經歷了一場怎樣試煉。
隨手從桌上拿起一張稿紙，徐川的目光落在了最後的答桉上。
以目前的數據計算出來的結果來看，小的質子半徑將是粒子物理界的答桉。
人們通過無數實驗觀測的到質子的電荷半徑並沒有想象中的那麼大。
而這也意味在2010年之前，整個物理學界觀測到的數據都是錯的。
或者說，他們的實驗過程中都出現了某一個巨大的誤差，從而導致了這個結果的發生。
目前他還不得而知這個誤差到底出自哪裡，但數學是不會騙人的，問題的確存在。
想到這，徐川嘴角揚起了一抹笑容。
這個答桉放出去的，恐怕將在整個物理界掀起軒然大波。
畢竟在如今，認為質子電荷半徑是大半徑，也就是0.8768飛米這個數字的人有不少。
.........。.
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