اكتشف العلماء العمر الدقيق للنيوترون ؛ تم إنفاق أكثر من عامين و 40 مليون جسيم أولي على القياس

مجموعة دولية من المهندسين بقيادة علماء من جامعة إنديانا (بلومنجتون) ، أصدروا بيانًا بأنهم تمكنوا من إجراء القياس الأكثر دقة في العالم لوقت الوجود نيوترون. لذلك ، وفقًا للحسابات ، فإن "عمر" النيوترون هو 877.75 ثانية فقط (انحراف - / + 0.28 ثانية).

العمل العلمي الجديد ونتائجه

مجموعة من الفيزيائيين يعملون على المشروع يوكنتاو، ذكروا أنهم كانوا قادرين على إجراء القياس الأكثر دقة (في الوقت الحالي) لـ "حياة" النيوترون. وفقًا للتجارب المعملية ، فإن "حياة" النيوترون هي 877,75-/+ 0,28 ثواني ، والتي تساوي تقريبًا 14 دقيقة و 38 ثانية.

كما يؤكد العلماء ، فإن قياسهم يبلغ ضعف دقة القياس السابق. في الواقع ، مثل هذا القياس الدقيق مهم جدًا لفهم العمليات التي تحدث في الدقائق الأولى بعد الانفجار العظيم.

كيف تم قياس "حياة" النيوترون

النيوترون هو أحد "اللبنات" التي تُبنى منها كل المادة. إنه ينتمي إلى جسيمات ثقيلة وهو في الواقع نظير محايد للبروتون (الذي له شحنة موجبة). في هذه الحالة ، يكون النيوترون قادرًا على الوجود لفترة طويلة خارج تكوين النواة. ولكن بعد حوالي 15 دقيقة ، يتحلل إلى بروتون وإلكترون ومضاد نيوترينو.

حتى التجربة الأخيرة ، حاول العلماء قياس زمن اضمحلال النيوترون بطريقتين:

1. طريقة "Bunch" - أظهرت النتيجة في 887.7 - / + 2.2 ثانية.

2. طريقة الزجاجة - أظهرت النتيجة في 878.5 - / + 0.8 ثانية.

لم يمنح هذا التناقض العلماء راحة البال. بعد كل شيء ، يحتاج المهندسون إلى رقم دقيق نسبيًا لإدراجه في أكثر المعادلات تعقيدًا ، وبمساعدة هؤلاء يحاولون وصف الكون نفسه.

من أجل توضيح الوقت ، قرر العلماء استخدام طريقة قياس جديدة.

لذلك تم إجراء تجربة في مختبر لوس ألاموس الوطني يوكنتاو ، وهو في الواقع تطور منطقي لطريقة "الزجاجات" ، والتي تسمى طريقة "الحمام".

في التجارب السابقة ، وضع العلماء النيوترونات الحرة في وعاء على شكل زجاجة (بالمناسبة ، ومن هنا الاسم). بعد ذلك ، يُتوقع قدر معين من الوقت ، ثم يبدأ عد العناصر المتبقية في الحاوية.

في العمل الجديد ، وضع العلماء النيوترونات (المبردة إلى الصفر المطلق تقريبًا) في "حمام" ، حيث تم تعليقها في الفضاء بسبب تأثير آلاف المغناطيسات.

بعد 30-90 دقيقة ، قام المهندسون بحساب النيوترونات المتبقية ، وبالتالي قاموا بحساب متوسط ​​وقت "حياتهم".

باستخدام هذه الطريقة ، قام العلماء بحساب حوالي 40 مليون نيوترون ، واستغرق الأمر عامين من العمل.

بناءً على نتائج العمل المنجز ، أثبت العلماء أن وجود النيوترون يساوي 14 دقيقة و 37.75 ثانية. في هذه الحالة ، كان خطأ القياس فقط 0,039%.

شارك العلماء نتائج العمل المنجز على صفحات مجلة Physical Review Letters.

هل أعجبتك المادة؟ ثم قيمه ولا تنسى الاشتراك في القناة. شكرا لاهتمامكم!