اندازه جرم پروتون

آیا پروتون سبک تر از آنچه فکر می‌کردیم، است؟

دقیق ترین اندازه گیری که تاکنون بر جرم پروتون انجام شده، نشان می دهد که این ذره اندکی سبک تر از مقدار پذیرفته‌ شده کنونی است. اگر چه این تفاوت کمتر از یک در ۱۰ میلیارد است، ولی معناداری آماری ۳σ دارد.

برای اندازه گیری پروتون ها بسامد سیکلترونی پروتون را با اتم کربن-۱۲ یونیزه مقایسه کرده‌اند

این اندازه گیری توسط اسون استرم (Sven Sturm) از موسسه فیزیک ذرات ماکس پلانک و همکارانش انجام شده است. آن ها بسامد سیکلترونی پروتون را با اتم کربن-۱۲ یونیزه مقایسه کرده‌اند. میدان های الکتریکی و مغناطیسی ذرات را درون «دام پنینگ» نگه می دارند. این میدان ها باعث می‌شوند تا ذرات باردار روی یک مدار دایروی حرکت کنند که با بسامد سیکلترونی تعریف می‌شود و به بار الکتریکی و جرم ذره مرتبط است. مقایسه بسامدهای پروتون و کربن-۱۲ جرم پروتون را در واحد جرم اتمی به دست می‌دهد؛ جرمی که با جرم اتم کربن-۱۲ تعریف می شود.

جرم پروتون را (۲۹)(۱۵)۱.۰۰۷۲۷۶۴۶۶۵۸۳ واحد جرم اتمی اعلام کرده اند

سه برابر دقیق تر

این گروه در مقاله‌ ای که منتشر شده، جرم پروتون را (۲۹)(۱۵)۱.۰۰۷۲۷۶۴۶۶۵۸۳ واحد جرم اتمی اعلام کرده؛ اولین پرانتز عدم قطعیت آماری و دومین پرانتز عدم قطعیت سیستماتیک است. این نتیجه سه برابر دقیق تر از مقدار پذیرفته‌ شده فعلی است که توسط CODATA منتشر شده. اندازه گیری بسیار دقیق جرم پروتون می تواند به حل چندین مسئله مهم در فیزیک کمک کند؛ مانند «معمای شعاع پروتون»: چرا شعاع پروتون کمتر از مقدار مورد انتظار است؟ به علاوه، دانستن جرم پروتون (و پادپروتون) با دقت زیاد کمک می کند تا بفهمیم چرا در کیهان، ماده بسیار بیشتر از پادماده است؟

منبع: physicsworld.com - psi.ir