Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

14.12.2020
19:01

Физики рассказали, как долго нейтрон «живет» в космосе и почему это важно знать

14.12.2020
18:50

Ученые наблюдают за столкновением двух черных дыр

14.12.2020
18:44

На Марсе оказалось меньше воды, чем считали ученые

14.12.2020
17:34

Астрономы показали, как будет выглядеть Млечный Путь через млн лет

14.12.2020
16:48

Последнее межледниковье: в горных районах усилилось потепление

14.12.2020
16:14

Черные дыры приобретают новые силы

14.12.2020
15:59

"Невежество как инструмент проверки художественного смысла" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

14.12.2020
14:43

В России начата разработка ядерного космического буксира

14.12.2020
14:07

Учёные из MIT закладывают основу для генерации «бесконечной» энергии даже от слабых источников тепла

12.12.2020
21:44

Конкурс миниатюр Союза писателей посвящённый Ю.Н. Куранову

12.12.2020
20:15

"И всё-таки она вертится!" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

12.12.2020
19:01

Игорь Панарин о Русской истории

12.12.2020
18:26

На токамаке KSTAR установили новый рекорд по удержанию плазмы

12.12.2020
16:53

Чёрная дыра в центре квазара поглощает материю с умопомрачительной скоростью

12.12.2020
16:45

Ученые заявили, что Земля «предупреждает» человечество о грядущей катастрофе

12.12.2020
16:38

Лунная «золотая лихорадка» может привести к конфликтам на Земле

12.12.2020
16:32

Физики на шаг приблизились к решению загадки радиуса протона

    Физики из Германии провели рекордно точное измерение частоты двухфотонного 1S-3S перехода атома водорода, лежащего в ультрафиолетовой области, с помощью техники частотных гребенок. Результаты эксперимента позволили получить уточненные значения постоянной Ридберга и зарядового радиуса протона, что приблизило ученых к решению «загадки радиуса протона». Работа опубликована в Science.

    «Загадкой радиуса протона» называется расхождение данных по измерению протонного размера, полученных различными экспериментальными группами. Она возникла в 2010 году, когда были опубликованы результаты по сверхточному измерению лэмбовского сдвига в мюонном водороде — экзотической частице, в котором электрон заменен мюоном. Мюон, согласно принципу лептонной универсальности, не должен отличаться от электрона ничем, кроме массы и времени жизни. Из-за того, что мюон в 207 раз тяжелее, он ближе находится к протону, следовательно, эксперименты с мюонными атомами позволяют точнее определить его размер.

    Оказалось, что радиус протона, полученный при измерении 2S-2P перехода в мюонном водороде и примерно равный 0,84 фемтометра, отличается на 4σ от того же радиуса, полученного серией спектроскопических экспериментов на обычном водороде и экспериментами по электрон-протонному рассеянию, и примерно равного 0,88 фемтометра. Такое большое расхождение подстегнуло экспериментальные и теоретические исследования этой проблемы (подробнее о том, как возникла загадка радиуса протона, вы можете прочитать в нашем материале «Щель в доспехах»).

    Примечательно, что в большинстве последующих экспериментов подтвердилось меньшее значение радиуса протона. Исключением стала работа, опубликованная парижской группой физиков в 2018 году: их результаты соответствовали большему значению радиуса. Это послужило мотивацией для группы из Института квантовой оптики общества Макса Планка при участии Алексая Гринина (Alexey Grinin) повторить это измерение с помощью лазера, который генерирует оптические частотные гребенки.

    Для этого физики создавали облако атомов водорода путем диссоциации молекулярного водорода и доставляли его в область столкновения встречных лазерных пучков. При такой схеме атом поглощает по одному фотону из каждого пучка, и это позволяет избежать отдачи за счет импульса фотонов. Использование же в таком процессе частотных гребенок существенно увеличивает эффективность двухфотонного поглощения.

    Оптической частотной гребенкой называется особый вид спектра лазера, который представляет собой набор узких пиков, отстоящих друг от друга на равные частотные интервалы и напоминающих таким образом зубчики расчески. Для создания такого спектра используется несколько различных техник, например, амплитудная либо фазовая модуляция света, испускаемого лазером с непрерывным спектром. Гребенчатая форма спектра позволяет многократно увеличивать точность оптических систем. За изобретение технологии оптических гребенок в 2005 году была вручена Нобелевская премия по физике.

    В результате точность измерения частоты перехода 1S-3S достигла 13-го знака после запятой. Это позволило увеличить точность извлекаемых из этого значения констант. Чтобы сделать это, необходимо записать выражение, которое связывает рассматриваемую частоту с фундаментальными константами. Само выражение базируется на формулах, получаемых в квантовой механике и квантовой электродинамике. При этом самые важные с точки зрения точности константы лишь две из них: постоянная Ридберга и радиус протона. Таким образом, для их определения нужно знать как минимум две частоты перехода, а погрешности в вычислении частот преобразуются в погрешности определения констант. Поэтому исследователи стараются выбирать такие переходы, ширина спектральных линий которых, а, следовательно, и погрешность, минимальна.

    Самая узкая спектральная линия в атоме водорода — это линия, соответствующая переходу 1S-2S: ее точность достигает 15-го знака после запятой. Поэтому в большинстве экспериментов по измерению радиуса протона выражение для частоты этого перехода используется в качестве одного из уравнений. В качестве второго перехода разные группы физиков использовали переходы между 2S состоянием и высоковозбужденными nS, nP, и nD-состояниями (которые называются ридберговскими; про одну из таких работ мы уже писали ранее) и 2P состоянием (лэмбовский сдвиг), а также 1S-3S переход.

    До 2010 года результаты этих экспериментов свидетельствовали о большем значении радиуса протона. Однако в последние несколько лет все они были повторены с новым уровнем точности, включая опыты по рассеянию электронов, про которые мы уже писали, и во всех случаях кроме одного, размер протона получился меньшим. Большее значение получилось лишь у парижской группой физиков, которые измеряли частоту перехода 1S-3S атома водорода с помощью лазера с непрерывным спектром.

    В новой работе исследователи получили такое значение радиуса протона, которое оказалось гораздо ближе к значению, полученному в мюонном эксперименте, и почти на 3σ отличалось от значения, полученного парижской группой. Таким образом, физики, кажется, поставили точку в споре о том, какое же из значений наиболее близко к истинному. Однако, еще непонятно, почему измерение одной и той же частоты у одного и того же атома с помощью разных техник дает разный ответ. Результаты работы группы наводят на мысль, что окончательное решение загадки протона стоит все же искать в аппаратной или систематической части эксперимента (или нескольких экспериментов), а не в теории.

    На важность проделанной работы обратил внимание профессор Вим Убахс из Астердамского свободного университета, который в том же номере журнала Science опубликовал короткую заметку под названием «Кризис и катарсис в атомной физике». Он отметил, что прошедшие года в поисках согласованности в атомной физике, которыми ознаменовалась загадка радиуса протона, станут интересной темой исследования для историков и социологов науки.

    По информации https://nplus1.ru/news/2020/12/12/protonpuzzleagain

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

11.12.2020
19:56

Ученые пришли к выводу, что на планете животные вымирают каждые 25-30 миллионов лет

11.12.2020
18:13

В США заявили о революции в космонавтике

11.12.2020
18:05

Обнаружены космические супермагистрали для быстрого путешествия по Солнечной системе

<< 101|102|103|104|105|106|107|108|109|110 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList