การทดลองฟิสิกส์ PRad ศึกษาว่าอิเล็กตรอนกระจายตัวออก สล็อตเว็บตรง แตกง่าย จากโปรตอนอย่างไรการแข่งขันชักเย่อทางวิทยาศาสตร์กำลังดำเนินการอยู่เหนือขนาดของโปรตอน นักวิทยาศาสตร์ไม่เห็นด้วยว่าอนุภาคย่อยของอะตอมมีขนาดใหญ่เพียงใด แต่การวัดใหม่เพิ่งออกแรงดึงเพื่อส่งเสริมโปรตอนที่มีขนาดเล็กกว่า
จากการศึกษาวิธีที่อิเล็กตรอนกระจัดกระจายออกจากโปรตอน
นักวิทยาศาสตร์ที่มีการทดลอง PRad ที่ห้องปฏิบัติการเจฟเฟอร์สันในนิวพอร์ตนิวส์ รัฐเวอร์จิเนีย ได้ปรับขนาดรัศมีของโปรตอนที่ 0.83 femtometers เลวทรามต่ำช้าหรือหนึ่งในล้านของพันล้านเมตร ซึ่งน้อยกว่ารัศมีที่ยอมรับในปัจจุบันประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ หรือประมาณ 0.88 เฟมโตมิเตอร์
ตัวเลขใหม่นี้เพิ่มหน่วยวัดจำนวนมาก ซึ่งแต่ละอันดูเหมือนจะรวมอยู่ในหนึ่งในสองแคมป์ — ชอบรัศมีมาตรฐานหรืออันที่เล็กกว่าเล็กน้อย ด้วยผลลัพธ์ใหม่จาก PRad “หากมีสิ่งใดปริศนารัศมีโปรตอนยิ่งทำให้งงมากขึ้น” นักฟิสิกส์ Nilanga Liyanage จากมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียในชาร์ลอตส์วิลล์กล่าว เขานำเสนอผลในวันที่ 23 ตุลาคมในการประชุมร่วมของ American Physical Society Division of Nuclear Physics และ Physical Society of Japan ซึ่งจัดขึ้นที่เมือง Waikoloa รัฐฮาวาย
การทดลองนี้ ซึ่งอิเล็กตรอนกระจัดกระจายออกจากโปรตอนที่มีอยู่ในก๊าซไฮโดรเจน ปรับปรุงการทดลองการกระเจิงของอิเล็กตรอน-โปรตอนครั้งก่อนโดยจับอิเล็กตรอนที่กระจัดกระจายออกไปในมุมที่มองเห็นได้ ซึ่งมีขนาดเล็กเพียง 0.6 องศา อิเล็กตรอนดังกล่าวช่วยขจัดขนาดของโปรตอนโดยการตรวจสอบขอบนอกสุดของโปรตอน
รัศมีขนาดเล็กของ PRad ขัดแย้งกับการวัดการกระเจิงของอิเล็กตรอน-โปรตอนก่อนหน้านี้ เช่นเดียวกับการวัดรัศมีไฮโดรเจนโดยใช้เทคนิคต่างๆ อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ยังคงเป็นเบื้องต้น นักวิจัยเตือน จำเป็นต้องมีงานเพิ่มเติมก่อนที่จะส่งการค้นพบไปยังวารสารทางวิทยาศาสตร์และการพิจารณาข้อดีของมันโดยนักวิจัยคนอื่นๆ
“มันเป็นผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม มันเป็นการทดลองที่ยาก” Jan Bernauer นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Stony Brook ในนิวยอร์ก ซึ่งทำงานเกี่ยวกับการวัดการกระเจิงอิเล็กตรอน-โปรตอนก่อนหน้านี้โดยทีมนักวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่าการทำงานร่วมกัน A1 กล่าว ถึงกระนั้น เขาก็กล่าวว่า “ยังเร็วไปนิดที่จะพูดอะไร” เกี่ยวกับขนาดที่แท้จริงของโปรตอน
นอกจากการกระเจิงของอิเล็กตรอน-โปรตอนแล้ว
นักวิทยาศาสตร์ยังใช้อีกสองเทคนิคในการวัดเส้นรอบวงของโปรตอน วิธีหนึ่งที่เรียกว่าไฮโดรเจนสเปกโตรสโคปี ใช้เลเซอร์เพื่อศึกษาระดับพลังงานของอะตอมไฮโดรเจน เนื่องจากอะตอมของไฮโดรเจนแต่ละอะตอมประกอบด้วยโปรตอนตัวเดียวและอิเล็กตรอนตัวเดียว ระดับพลังงานของอะตอมจึงขึ้นอยู่กับขนาดของโปรตอน อีกเทคนิคหนึ่งที่นำมาใช้ในปี 2010 นั้นคล้ายกับเทคนิคไฮโดรเจนสเปกโตรสโคปี แต่อิเล็กตรอนของอะตอมไฮโดรเจนจะถูกสลับเป็นสัมพัทธ์ของอิเล็กตรอนที่หนักกว่า เรียกว่ามิวออน
switcheroo นั้นคือสิ่งที่เริ่มต้น kerfuffle ทั้งหมดเหนือขนาดของโปรตอนในตอนแรก การวัดค่าดังกล่าวครั้งแรกซึ่งตีพิมพ์ในนิตยสารNatureในปี 2010 มีโปรตอนที่บางเฉียบอย่างไม่คาดคิด ( SN: 7/31/10, p. 7 ) แต่พล็อตนั้นหนาขึ้นอีกในปีนั้นเมื่อการวัดการกระเจิงอิเล็กตรอน-โปรตอน A1 พบรัศมีที่ใหญ่กว่าซึ่งสอดคล้องกับการวัดแบบเก่า ( SN Online: 12/17/10 )
ในขณะเดียวกัน การวัดด้วยสเปกโตรสโคปีแบบใหม่ซึ่งทำด้วยไฮโดรเจนปกติก็มีปัญหาเช่นกัน การวัดค่าหนึ่งซึ่งตีพิมพ์ในปี 2560 ในScience พบ ว่ามีรัศมีขนาดเล็ก ( SN: 11/11/17, p. 14 ) เช่นเดียวกับการศึกษาอื่นที่รายงานในเดือนกรกฎาคมที่การประชุมนานาชาติด้านฟิสิกส์ปรมาณูในบาร์เซโลนา แต่ พบว่ามี รัศมีโปรตอนขนาดใหญ่ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนพฤษภาคมในPhysical Review Letters
รัศมีของโปรตอนเป็นสมบัติที่สำคัญของธรรมชาติ และความสับสนเกี่ยวกับขนาดของมันทำให้นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถทำการทดลองอื่นๆ ได้ เช่น การทดสอบทฤษฎีควอนตัมอิเล็กโทรไดนามิกส์ ซึ่งอธิบายว่าอนุภาคแสงและประจุมีพฤติกรรมอย่างไร
ในตอนแรก ความหายนะของรัศมีโปรตอนทำให้นักวิทยาศาสตร์รู้สึกตื่นเต้นว่าความคลาดเคลื่อนอาจเผยให้เห็นถึงการมีอยู่ของอนุภาคใหม่หรือความลับอื่นๆ ของฟิสิกส์ แต่คำอธิบายดังกล่าวตอนนี้ดูเหมือนจะใช้ไม่ได้ผล นักฟิสิกส์ Marko Horbatsch จากมหาวิทยาลัยยอร์กในโตรอนโตกล่าว
การทดลองในอนาคตสามารถช่วยแก้ไขความขัดแย้ง รวมทั้งการทดลอง MUSE ที่กำลังจะมีขึ้น ซึ่งอยู่ระหว่างการก่อสร้างที่สถาบัน Paul Scherrer ในสวิตเซอร์แลนด์ ซึ่งจะกระจายมิวออนออกจากโปรตอน แต่สำหรับตอนนี้ การอภิปรายยังคงดำเนินต่อไป “วิทยาศาสตร์ไม่ได้ยากและแม่นยำเท่าที่คุณต้องการทำให้ผู้คนเชื่อ” Horbatsch กล่าว
กล้องวัดความเข้มของแสงเป็นเดซิเบล “เนื่องจากเดซิเบลเป็นหน่วยวัดความเข้มของเสียง จะเทียบเป็นแสงได้อย่างไร” ผู้อ่านเฮิร์บลินน์ถาม
พวกเราหลายคนเรียนรู้ในโรงเรียนว่าเดซิเบลถูกใช้เพื่อแสดงความเข้มของเสียงLemanเห็นด้วย แต่หน่วยนี้มักใช้สำหรับการวัดที่หลากหลายในด้านวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ เดซิเบลอธิบายอัตราส่วนของคุณสมบัติทางกายภาพในระดับลอการิทึม สล็อตเว็บตรง แตกง่าย
