Странные данные из Виллигена

Наука и технологии
Москва, 26.07.2010
«Эксперт» №29 (714)
Последние эксперименты физиков доказывают: базовый строительный элемент материи — протон — заметно меньше, чем считалось ранее. Это открытие может потребовать пересмотра общепринятых физических теорий.

Иллюстрация: Константин Батынков

Двенадцать лет кропотливых экспериментов на мощном ускорителе элементарных частиц в Виллигене (Швейцария) наконец воплотились в результат, переполошивший мировое физическое сообщество.

В начале июля интернациональный коллектив, объединивший более трех десятков ученых из Европы, США и Азии, отрапортовал в журнале Nature: согласно проведенным новым расчетам, радиус протона, базового строительного элемента обычной материи во Вселенной, составляет 0,84184 фемтометра (1 фм = 10−15 м), что почти на 4% меньше его «канонических размеров» (0,8768 фм), зафиксированных международным Комитетом по сбору и оценке численных данных в области науки и техники (CODATA).

В мире фундаментальных физических констант диапазон допустимых статистических погрешностей измерения обычно составляет несколько тысячных, а то и миллионных долей процента и только в самых крайних случаях — десятые доли процента.

Что же могут означать четыре процента «усушки» среднеквадратичного радиуса распределения заряда протона (а именно так корректно звучит определенная экспериментаторами размерная характеристика важнейшей частицы мироздания)?

Даже весьма далекие от современной физики люди, узнав о подобной внушительной коррекции, имеют веские основания попенять за чашкой чая на общее несовершенство наших научных знаний и усомниться в компетентности некоторых специалистов.

Что же касается самих многочисленных коллег физиков-экспериментаторов, они пока, похоже, просто не могут прийти в себя от изумления, и разброс их мнений вызывает стойкую ассоциацию с многоголосым восточным базаром. Мы же ограничимся тремя основными версиями возможного объяснения представленных результатов. Самая простая и удобная: Рандольф Поль из Института квантовой оптики имени Макса Планка в Гархинге (Германия) и его коллеги по сенсационному эксперименту что-то напутали в своих вычислениях. Вторая, промежуточная: формально они все посчитали правильно, но при этом неверно интерпретировали некоторые физические механизмы и процессы, лежащие в основе осуществленного эксперимента.

И наконец, самая радикальная и неприятная: мейнстримовская теория квантовой электродинамики (КЭД), верой и правдой служившая науке на протяжении многих лет и выдавшая на-гора массу точнейших расчетных физических величин, тоже не всесильна и теперь нуждается в основательном пересмотре.

Как измерить радиус протона

Сходятся физики-ядерщики в одном: добытая к настоящему времени информация об особенностях внутренней структуры и механизмах поведения протона в различных физических условиях несовершенна. Как отмечают и сами авторы нашумевшей публикации в Nature, к числу непроясненных загадок протона прежде всего относятся размеры радиуса распределения его заряда и аномальный магнитный момент частицы.

Как известно, протон не является истинно элементарной частицей, поскольку он, в свою очередь, состоит из трех кварков: двух u-кварков с электрическими зарядами +2/3 (в единицах элементарного заряда) и одного d-кварка с электрическим зарядом –1/3.

Будучи составной

Новости партнеров

«Эксперт»
№29 (714) 26 июля 2010
Банковская система
Содержание:
Размороженные

Оживление кредитного рынка, пусть пока очаговое и неуверенное, дает надежду на ускорение посткризисного роста. Постепенное исчерпание кризисной повестки дает возможность вернуться к обсуждению стратегических проблем развития банковской системы

На улице Правды
Реклама