Физики не выяснили, почему сократился размер протона

История, взволновавшая ученых, началась в 2010 году: именно тогда результаты одного исследования показали, что протон на самом деле меньше на 4%, чем считалось.

Примечательно, что в действительности протон не имеет четких границ, а потому измерить его непросто, и определить размер можно только по взаимодействию со средой, то есть с частицами вокруг него, такими как электроны.

Атом водорода, на примере которого ученые обычно проводят измерения протонов, состоит из протона и электрона. Причем последний вращается вокруг протона на фиксированной орбите, которая зависит от энергетического уровня.

Впервые измерение протона провели в 1960-х годах, и тогда было установлено, что радиус протона составляет 0,8768 фемтометра (фемтометр — десятимиллионная доля метра). Зато в 2010 году у группы физиков во главе с Рендольфом Полем получилась несколько другая цифра — 0,8418 фемтометра. Разница эта, несмотря на малую величину, весьма существенна для квантовой физики.

Потратив два года на дополнительные изыскания, исследователи опубликовали уточненный размер — 0,8408 фемтометра, что почти повторяет предыдущий результат.

Как бы то ни было, объяснить «усадку и усушку» протона физики не смогли и намерены искать разгадку тайны в течение ближайших двух лет.

Результаты опубликованы в издании Science.

25.01.2013