Τώρα γνωρίζουμε τη διάρκεια ζωής ενός νετρονίου

Γνωρίζατε ότι η διάρκεια ζωής ενός νετρονίου έξω από τον πυρήνα είναι περίπου 15 λεπτά; Φυσικά, στη φυσική, δεν υπάρχει “κατά προσέγγιση” γαλλικά. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι φυσικοί σε όλο τον κόσμο δυσκολεύονται να εκτιμήσουν αυτή τη χρονική περίοδο όσο το δυνατόν ακριβέστερα. Η διάρκεια ζωής ενός ελεύθερου νετρονίου είναι θεμελιώδης για να κατανοήσουμε πώς σχηματίστηκε το σύμπαν μας – και πώς λειτουργεί. Χωρίς αυτό, δεν είναι δυνατό να επαληθευτεί η εγκυρότητα των θεωριών που περιγράφουν την πυρηνοσύνθεση του Adi που έλαβε χώρα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Στην πραγματικότητα, οι επιστήμονες πρέπει να έχουν έναν σταθερό αριθμό για να ενσωματώσουν στις εξισώσεις τους.

Το ποσοστό αβεβαιότητας μειώθηκε σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο

Επί του παρόντος, διεξάγονται διάφορες δοκιμές για να επιτευχθεί η πιο ακριβής δυνατή μέτρηση. Ένα από αυτά, σε συνεργασία με το UCNτ, που πραγματοποιήθηκε στο Εθνικό Εργαστήριο στο Los Alamos, στο Νέο Μεξικό, ανακοίνωσε ότι είχε σπάσει ένα νέο ρεκόρ. 877,74 δευτερόλεπτα ή 14.629 λεπτά : Εδώ είναι ο μέσος χρόνος που απαιτείται για τη διάσπαση νετρονίων. Ως αποτέλεσμα, ο λόγος αβεβαιότητας είναι μόνο 0,039% (ή 0,005 λεπτά), Είναι διπλάσια ακριβέστερη από ό,τι είχε ληφθεί προηγουμένως σε παρόμοιες δοκιμές. Αυτό είναι συνεπές με τις προβλέψεις των θεωρητικών υπολογισμών, διπλασιάζοντας την ικανοποίηση.

«Για πρώτη φορά, η πειραματική ακρίβεια αρχίζει να προσεγγίζει την ακρίβεια της θεωρίας», Εξηγεί στο Μία δήλωση Ο David Salvat, πυρηνικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα και μέλος της Επιτροπής Συνεργασίας UCNτ, είναι υπεύθυνος για τη νέα μέτρηση. “Αυτό σημαίνει ότι μελλοντικές βελτιώσεις μπορεί να δοκιμάσουν το τυπικό μοντέλο.” Αυτή η νέα ανάρτηση παρουσιάστηκε σε συνέδριο της American Physical Society στις 13 Οκτωβρίου 2021 και δημοσιεύτηκε σε άρθρο Επιστολές Φυσικής Ανασκόπησης1.

READ  Midis Sciences - Το Μουσείο Σαμανισμού και Knawa de Toulouse Τουλούζη Τρίτη 18 Μαΐου 2021

Νετρόνια σε “μπουκάλι”

Όπως πολλά υποατομικά σωματίδια, το νετρόνιο έχει μόνο μικρή διάρκεια ζωής εκτός του πυρήνα. Μετά από κατά μέσο όρο 877,74 δευτερόλεπτα, διασπάται σε πρωτόνια, ηλεκτρόνια και μικρά σωματίδια που ονομάζονται νετρίνα. Τα περισσότερα νετρόνια στη φύση αποτελούν μέρος ενός μη ραδιενεργού πυρήνα στον οποίο μπορούν θεωρητικά να ζουν για πάντα. Παράγεται από μεμονωμένα νετρόνια, δηλαδή από πυρηνική σχάση, τα οποία αποσυντίθενται όταν είναι ασταθή.

Δύο μέθοδοι χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μέτρηση της διάρκειας ζωής τους: μαγνητικές παγίδες ή δέσμες και η λεγόμενη μέθοδος «μπουκαλιού». Η δοκιμή UCNτ χρησιμοποιεί το δεύτερο. Μια παγίδα – ένα “μπουκάλι” – είναι γεμάτη με έναν γνωστό αριθμό υπερψυχρών νετρονίων, τα οποία αιωρούνται από μαγνητικά πεδία (τα νετρόνια παραμορφώνονται πέφτοντας και αγγίζοντας την επιφάνεια). Υπολογίζοντας τον αριθμό των νετρονίων που απομένουν μετά από 20 δευτερόλεπτα και μεσοδιάστημα περίπου μισής ώρας, οι ερευνητές μπόρεσαν να υπολογίσουν τον ρυθμό διάσπασής τους και επομένως τη μέση διάρκεια ζωής τους.


Πρώτα επιβραδύνοντας σε ακραίες κρύες θερμοκρασίες, τα νετρόνια τοποθετούνται σε σχήμα μισού φεγγαριού σε μια κοίλη μεταλλική δομή, πυροδοτώντας ένα είδος καμπύλης skateboard. χρέος: Εθνικό Εργαστήριο Λος Άλαμος

Μόνιμο μυστήριο

Δυστυχώς, παρά την ομορφιά του, αυτό το αποτέλεσμα δεν κάνει τίποτα για να λύσει ένα από τα πιο πυκνά μυστήρια στη σωματιδιακή φυσική. Ανάλογα με το αν χρησιμοποιείται η μία ή η άλλη από αυτές τις μετρήσεις, η διάρκεια ζωής ενός νετρονίου ποικίλλει κατά 9 δευτερόλεπτα. Αυτό είναι τεράστιο! Ακόμη και σήμερα, προκαλεί μεγάλη ανησυχία για τους φυσικούς ότι κανένας από αυτούς δεν μπορεί να εξηγήσει τον λόγο αυτής της ασυμφωνίας.

Στην αρχή των πειραμάτων που ξεκίνησαν τη δεκαετία του 1970, αυτή η διαφορά φαινόταν να είναι μόνο ζήτημα ευαισθησίας μέτρησης. Αλλά καθώς η τεχνολογία βελτίωνε τα αποτελέσματα, κράτησε. Σήμερα, αυτή η μυστηριώδης διαφορά εξετάζεται Μπορεί να είναι ενδεικτικό μιας άγνωστης διαδικασίας αποσύνθεσης νετρονίων. Μια άλλη υπόθεση: Οι επιστήμονες τώρα βασίζονται σε μια φυσική, τη σωματιδιακή φυσική για να εξηγήσουν τα πάντα πέρα ​​από το τυπικό μοντέλο.

READ  Science Festival - Le Journal to Gers: Ένα διαδικτυακό και συνεχές περιοδικό ειδήσεων που ασχολείται με τα νέα της Ann & Gers.

Koralia Markiadi

" Άπληστος φανατικός φαγητού. Ανυπόφορος ενθουσιώδης twitter. Wannabe επιχειρηματίας. Αφιερωμένος συγγραφέας."

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Back to top