質子直徑多少納米
最新數據表明質子半徑約0.833 飛米
粒子物理標準模型中,質子是由2 個上夸克與1 個下夸克組成的強子,所以質子並非基本粒子確切形容的話,質子沒有明顯表面,不是教科書在介紹原子時示意的那種光滑小球體,從技術上講,質子既然由3 個帶電夸克借強核力捆綁而成,實際上更像「模糊的雲」,我們怎麼定義雲的半徑物理學家依靠電荷密度,類似雲中水分子的密度。
過去,科學家從質子與電子形成的氫原子實驗測量蘭姆位移,在此邊界範圍得出質子半徑(更確切地說是「電荷半徑」),約0.8768 飛米。
然而2010 年7 月時,一組物理學家團隊以緲子(muon)取代圍繞原子核旋轉的電子,利用由質子與緲子形成的奇異原子來測量實驗,仔細分析蘭姆位移數據後,得到方均根電荷半徑爲0.841 飛米,與國際標準數值相差5 個標準差2013 年1 月,同團隊再度更新質子電荷半徑爲0.84087 飛米,精密度是先前的1.7 倍,但與國際標準數值的差距也近一步拉大,相差了7 個標準差。
現在,加拿大約克大學團隊提出新的電子測量方法,測量質子正電荷的延伸程度,根據這項耗時8 年才完成的物理實驗結果,該團隊證實質子可能真的沒有我們想象那麼大:最新數據表明質子半徑約0.833 飛米。
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