Forskare har tagit reda på den exakta livslängden för en neutron; mer än två år och 40 miljoner elementarpartiklar spenderades på mätningen

En internationell grupp av ingenjörer ledda av forskare från Indiana University (Bloomington), utfärdade ett uttalande om att de kunde utföra världens mest exakta mätning av tiden för tillvaron neutron. Så, enligt beräkningarna, är "livslängden" för en neutron bara 877,75 sekunder (en avvikelse på - / + 0,28 sekunder).

Nytt vetenskapligt arbete och dess resultat

En grupp fysiker som arbetar med projektet UCNtau, uppgav att de kunde utföra den mest exakta mätningen (i det aktuella ögonblicket) av neutronens "liv". Enligt laboratorieexperiment är "livet" för en neutron 877,75-/+ 0,28 sekunder, vilket är ungefär lika med 14 minuter och 38 sekunder.

Som forskare betonar är deras mätning dubbelt så exakt som de tidigare. Faktum är att en sådan förfinad mätning är mycket viktig för att förstå de processer som äger rum under de första minuterna efter Big Bang.

Hur "livslängden" för en neutron mättes

Neutronen är en av de "byggstenar" som all materia är uppbyggd av. Den tillhör tunga partiklar och är faktiskt en neutral analog till en proton (som har en positiv laddning). I detta fall kan neutronen existera under lång tid utanför kärnans sammansättning. Men efter cirka 15 minuter sönderfaller den till en proton, en elektron och en antineutrino.

Fram till det sista experimentet försökte forskare mäta sönderfallstiden för en neutron på två sätt:

1. "Bunch"-metoden - visade resultatet på 887,7 - / + 2,2 sekunder.

2. Flaskmetoden - visade resultatet på 878,5 - / + 0,8 sekunder.

Denna diskrepans gav inte forskarna sinnesro. Ingenjörer behöver trots allt ett relativt exakt tal för att få med det i de mest komplexa ekvationerna, med hjälp av dessa försöker de beskriva själva universum.

För att klargöra tiden beslutade forskarna att använda en ny mätmetod.

Så ett experiment utfördes vid Los Alamos National Laboratory UCNtau, vilket i själva verket är en logisk utveckling av metoden "flaskor", kallad "badmetoden".

I tidigare experiment placerade forskare fria neutroner i en behållare formad som en flaska (förresten, därav namnet). Därefter förväntas en viss tid, och sedan börjar räkningen av de element som finns kvar i behållaren.

I det nya arbetet placerade forskare neutroner (kylda till nästan absolut noll) i ett "bad", där de hängdes upp i rymden på grund av verkan av tusentals magneter.

Efter 30-90 minuter räknade ingenjörerna de kvarvarande neutronerna och beräknade på så sätt medeltiden för deras "liv".

Med denna metod beräknade forskare cirka 40 miljoner neutroner, och det tog två års arbete.

Baserat på resultaten av det utförda arbetet har forskare fastställt att förekomsten av en neutron är lika med 14 minuter och 37,75 sekunder. I det här fallet var mätfelet endast 0,039%.

Forskare har delat resultaten av arbetet som gjorts på sidorna i tidskriften Physical Review Letters.

Gillade du materialet? Betygsätt det och glöm inte att prenumerera på kanalen. Tack för din uppmärksamhet!