Det Problemet med størrelsen af proton er et problem med kernefysik . Det drejer sig om ladning radius af proton , som forskellige metoder giver to uforenelige værdisæt omkring 0,84 og 0,88 femtometer .
Fremhævet i 2010 løses dette problem i 2019 med en oplevelse af interferometri Ramsey (in), hvis varighed var 8 år vellykket iseptember 2019Af et York University-forskerteam i Toronto, Canada, ledet af Eric Hessels (in) og hans team. Endelig giver de to metoder (muonisk og klassisk brint) kompatible resultater, men giver en numerisk værdi lidt mindre end de tidligere accepterede værdier.
År | Metode | Lav værdi ( fm ) | Høj værdi (fm) |
---|---|---|---|
2010 | E / p diffusion | 0,879 ± 0,006 | |
2010 | CODATA gennemgang | 0,877 ± 0,007 | |
2010 | Μ 2S → 2P overgang | 0,841 84 ± 0,000 67 | |
2013 | Μ 2S → 2P overgang | 0,840 87 ± 0,000 39 | |
2014 | CODATA gennemgang | 0,875 1 ± 0,006 1 | |
2017 | Overgang e 2S → 4P | 0,833 5 ± 0,009 5 | |
2018 | Overgang e 1S → 3S | 0,877 ± 0,010 | |
2018 | CODATA gennemgang | 0,841 4 ± 0,001 9 | |
2019 | E 2S → 2P overgang | 0,833 ± 0,010 | |
2019 | E / p diffusion | 0,831 ± 0,012 |
I årtier ladning radius af den proton blev anset kendt, to forskellige metoder, der giver kompatible resultater, en ved at måle energiniveauer af hydrogen atom og den anden ved elektron spredning (i) . Det data Udvalget for Videnskab og Teknologi (CODATA) formaliserer i 2010 værdien 0,877 ± 0,007 fm .
I 2010 annoncerede et forskergruppe ledet af den tyske Randolf Pohl (of) til Paul Scherrer Institute en ny foranstaltning baseret på et atom af muonisk brint , det vil sige et eksotisk atom , hvor elektronet af protium er blevet erstattet af en muon . Mens de forsøgte at forfine den allerede kendte værdi med større præcision, offentliggjorde forskerne i Nature et resultat, der var uforeneligt med de tidligere målinger. Den værdi, de finder, 0,841 84 ± 0,000 67 fm , er 4% lavere end den tidligere accepterede værdi, hvilket meget overstiger måleusikkerheden . Et nyt eksperiment udført i 2013 når 0,840 87 ± 0,000 39 fm , hvilket er i tråd med de tidligere resultater uden at give nogen forklaring på afvigelsen fra den værdi, der anbefales af CODATA.
I 2019 annoncerer to forskellige hold nye værdier: 0,833 ± 0,010 fm og 0,831 ± 0,012 fm , stadig lave værdier.
Den belastning radius af deuteron, kernel deuterium sammensat af en proton og en neutron blev målt i 2016. Som for muonen protium, en eksotisk atom af deuterium , hvor elektronen er blevet erstattet med en muon, blevet et anvendt til at udføre målingen . Resultaterne indikerer også, at deutonens radius er signifikant mindre end den værdi, der anbefales af CODATA for denne størrelse.
På tidspunktet for offentliggørelsen af resultaterne om deuterium i august 2016 blev uforeneligheden mellem målingerne ikke forklaret af forskerne. En udforsket vej var en fejl ved estimering af Rydberg-konstanten for hydrogenatomet, men den blev målt nøjagtigt i andre eksperimenter.