Прямі високоточні вимірювання магнітного моменту протона

Дослідники з японського інституту RIKEN, спільно з вченими з університету Майнца, GSI Дармштадт та Інституту фізики Макса Планка, провели експеримент, в ході якого було зроблено найточніший на сьогоднішній день пряме вимірювання магнітного моменту протона. Цей експеримент є частиною серії експериментів, метою яких є розгадка однією з найголовніших фізичних загадок Всесвіту на сьогоднішній день і яка полягає у відповіді на питання, чому Всесвіт саме в тому вигляді, в якому ми її бачимо навколо себе?

Вважається, що Великий Вибух, що стався більше 13 мільярдів років тому, породив однакову кількість матерії і антиматерії, які взаємно знищуються при контакті один з одним. Однак, в оточуючого нас Всесвіту спостерігається тільки звичайна матерія і немає слідів присутності скупчень антиматерії.

У пошуках відповіді на настільки явну невідповідність робота ведеться з багатьох напрямків, і одним з перспективних напрямків вважається порівняння магнітних моментів часток звичайної речовини і антиречовини. Якщо вченими буде виявлено невідповідність магнітних моментів, це зможе послужити поясненням спостерігається асиметрії речовини-антиречовини. Але для того, щоб зробити однозначні висновки ученим потрібно провести вимірювання магнітних моментів основних частинок з безпрецедентним рівнем точності.

Для вимірювання магнітного моменту протона дослідники використовували єдиний протон, утримуваний в обсязі пастки Пеннінга. Величезна точність вимірювань була отримана вченими за рахунок використання методу спектроскопії та сверхстабильного квантового генератора, мазера.

«До цього значення магнітного моменту протона було нам відомо з відносною точністю 10 мільярдних частин. За допомогою спектроскопії, квантового генератора нового покоління і складних алгоритмів статистичної обробки нам вдалося виміряти шукане значення з точністю до 3 мільярдних частини, що в три рази перевищує точність попереднього значення», – пише Андреас Моозер (Andreas Mooser), один з провідних вчених даного проекту.

Розроблений ученими метод прямого вимірювання магнітного моменту частинки в пастки Пеннінга може бути використаний для вимірювання магнітного моменту антипода протона – антипротона, значення якого відомо на сьогоднішній день з точністю до чотирьох мільйонних частин.

«Новий метод дозволить нам виміряти магнітний момент антипротона, збільшивши точність вимірювання мінімум в тисячу разів. І, лише маючи на руках отримані високоточні дані, ми з упевненістю можемо судити про симетрії або асиметрії речовини-антиречовини».

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *