Физики с высокой точностью измерили продолжительность жизни нейтрона вне ядра атома

15 октября 2021, 15:03
Читати новину українською

Источник:

Science Alert

С помощью современных методов ученые смогли с точностью до десятых долей процента вычислить продолжительность жизни нейтрона. Исследование скоро будет опубликовано в Physical Review Letters.

Понимание этих фундаментальных процессов, говорят ученые, прольет свет на то, как развивалась Вселенная. В перспективе это также поможет выявить недостатки в нашей модели субатомной Вселенной.

Интересно Посмотрите как пикап крушит Tesla Model Y во время краш-теста автомобиля

Что известно об эксперименте

Эксперимент провели в Национальном научном центре Лос-Аламоса. Чтобы повысить точность, его повторяли много раз и в целом учли более 40 миллионов нейтронов.

  • Нейтроны охладили почти до абсолютного нуля.
Абсолютный ноль – это такая температура, при которой останавливается хаотическое движение атомов, что делает невозможным передачу энергии. Понятие привязано к шкале Кельвина, где этот температурный показатель равен нулю. По шкале Цельсия это -273,15 градуса.
  • После этого их поместили в магнитно-гравитационную ловушку.
  • Магнитное поле предотвращает деполяризацию нейтронов и удерживает нейтроны от выхода за пределы ловушки.
  • Такая конструкция позволяет хранить нейтроны до 11 дней.
  • Однако ученые удерживали нейтроны только от 30 до 90 минут.
  • Далее они подсчитывали количество частиц, оставшихся после окончания отведенного времени.

Процесс, посредством которого нейтрон превращается в протон с выпуском легкого электрона и почти безмассового антинейтрино, является одним из самых увлекательных процессов, известных физикам,
рассказал физик-ядерщик Дэниэл Сальват из Университета Индианы (США).

Результаты показали: продолжительность жизни нейтрона составляет около 877,75 ± 0,28 секунды (14 минут 38 секунд).