Дослідники з університету індіани, спільно з їх колегами з інших наукових установ та з інших країн, зробили найточніші вимірювання часу існування вільних нейтронів, нейтронів, що знаходяться поза межами атомних ядер. Отримані вченими результати мають рівень похибки менш, ніж в одну десяту відсотка, і така точність перевершує практично в два рази точність подібних попередніх вимірювань.

“процес розпаду нейтрона, при якому утворюється протон, електрон і майже невагома частка-нейтрино, є одним з найбільш захоплюючих процесів, відомих фізиків-ядерників” – пишуть дослідники, – “високоточне вимірювання часу існування вільних нейтронів також є важливою частиною сучасної науки, так як ці знання можуть пролити світло на некоторыезагадки формування та розвитку всесвіту, плюс, це дозволить фізикам виявити недоліки в існуючих моделях, що описують “роботу” всесвіту на субатомному рівні”.

Нейтрони, які являлісьпредметом даних досліджень, вироблялися джерелом los alamos neutron science center ultracold neutron source, розташованим в національній лабораторії лос-аламос. Пристрій ucntau захоплює ці нейтрони, охолоджує їх до температури, близької до абсолютного нуля, і утримує їх у вакуумній камері за допомогою 4 тисяч магнітів, що виробляють магнітне поле складної конфігурації. Після 30-90 хвилин очікування вчені перераховують кількість спійманих в пастку “вижили” нейтронів.

Унікальна конструкція установки ucntau дозволяє зберігати” заморожені ” нейтрони протягом 11 діб, значно довше, ніж це можуть робити інші подібні установки. Більш ніж за два роки дослідники перерахували близько 40 мільйонів нейтронів, а аналіз зібраних даних дозволив встановити тривалість існування вільного нейтрона, яка склала 877.75 секунди зі статистичною похибкою в 0.28 секунди і системною помилкою в +0.22/-0.16 відсотка.

Отримані вченими значення дозволять їм в найближчому майбутньому підтвердити або спростувати законність так званої ckm-матриці (матриці кабіббо-кобаясі-маскави, cabibbo-kobayashi-maskawa matrix), теорії, що стосується субатомних частинок, званих кварками, і грає важливу роль в стандартній моделі фізики елементарних частинок.

Також все це може допомогти фізикам перевірити нові ідеї, такі, як можливість розпаду нейтронів вчастиці темної матерії, що дасть новий поштовх теоріям про розвиток всесвіту і надасть можливість пояснення механізмів, за рахунок яких в ранньому всесвіті утворилися ядра перших атомів.

ключові слова: нейтрон, ядро, атом, розпад, час, існування, вимірювання, точність, теорія

першоджерело

інші новини по темі:

Повільні нейтрони – “кур’єри” між паралельними всесвітами.

Вченим вдалося виміряти сили слабких взаємодій між протонами і нейтро …

Фізики, ймовірно, отримали підтвердження існування екзотичної частинки …

Дослідники ill встановили новий науковий рекорд, загнавши в “пляшку” наї …

Новий тип “ядерних” годин буде в 100 разів точніше, ніж нинішні атомні ча …