Масса протона несколько меньше, чем научное сообщество считало до сих пор. К такому выводу пришли исследователи из Института ядерной физики Общества Макса Планка в Гейдельберге [1].
Протоны есть в ядре любого атома, они составляют большую часть массы Солнца и других звезд. Чтобы получить представление о массе одного протона, нужно уменьшить килограмм в миллиард раз, затем еще в миллиард раз, а затем еще в миллиард раз.
Массу протона измерили с помощью ловушки Пеннинга, где можно комбинировать сильнейшие магнитные и электрические поля. Попавший в ловушку протон летает по замкнутой траектории и осциллирует на частоте, позволяющей определить его массу. Предыдущие эксперименты длились больше 30 минут, однако исследователям в Гейдельберге удалось уложиться всего в 3 минуты, уменьшив тем самым вероятность ошибки.
Согласно новым данным, масса протона составляет 1,007276466583 атомных единиц массы, что на 30 миллиардных долей процента меньше, чем величина, полученная в ходе предыдущих экспериментов. За 1 атомную единицу массы принята 1/12 часть массы покоя наиболее распространенного изотопа углерода 12С.
Руководитель группы Свен Штурм отметил, что полученный результат хорошо согласуется с измерением массы атома гелия-3.
«Я не вижу уязвимых мест в этом эксперименте. Мои коллеги сделали хорошую работу», — сказал независимый эксперт Эдмунд Майерс, физик из Университета штата Флорида в Таллахасси.
Дальше гейдельбергские экспериментаторы попытаются измерить массу антипротона — античастицы по отношению к протону. Антипротон имеет отрицательный электрический заряд и отрицательное барионное число; другие свойства совпадают со свойствами протона. Даже незначительная разница между массами протона и антипротона поможет объяснить, почему наблюдаемая часть Вселенной состоит из вещества, в то время как антивещество не обнаружено ни в нашей галактике, ни за ее пределами.
А. О.