Et eksperiment med en proton og Muon gør fysikken fejlagtig

Fysik er vanvittig og følger ikke altid de love, vi har formuleret i løbet af de sidste tusind år af påløbne observation og analyse. Tilfælde i punkt: En ny undersøgelse offentliggjort i dag i Videnskab der illustrerer, hvordan størrelsen af ​​protonens radius bestemt ved dets interaktioner med andre mindre partikler kan ændre sig så forvirrende som at forstyrre grundlæggende teorier knyttet til standardmodellen og kvantemekanikken. Med andre ord er noget foruroliget. Åh goddag!

Se, protonens radius (protoner befinder sig i kernen i et atom sammen med neutroner) ændrer sig på basis af elektroner der kredser om det. Elektroner forårsager ændringer i den samlede ladning af et atom, som påvirker, hvad den orbitale radius vil være. Tidligere undersøgelser har dog fundet at placere en tungere version af elektronen - kaldet a muon - i kredsløb af en proton skaber en virkelig mærkelig version af et hydrogenatom, der skaber en protonradius, vi har ingen model til beregning korrekt. Med andre ord, det nikker vores fysik shit op.

I grunden kaster den tunge muonelektron en skiftenøgle ind i modellernes fysikers brug for at bestemme strukturen og opførelsen af ​​små partikler. Den nye undersøgelse i spørgsmålet ser grundlæggende ud til at bekræfte, at der var et problem ved at placere en muon rundt om kredsløbet af deuterium - en tung isotop af hydrogen.

Hvis der ikke var et problem - dvs. hvis videnskabsmænds traditionelle forestillinger om fysik og hele universets rammer var korrekte - ville deuteriumprotons omløb have reageret på en forudsigelig, allerede observeret måde til muonen.

I stedet blev du sjov. Deuteriumprotonens radius blev fuldstændig rystet og inkonsekvent på en måde, som forskere stadig ikke kan regne med eller forudsige.

Og desværre er der ingen måde at forene dette puslespil med aktuelle fysikteorier.

Ars Technica har en temmelig god oversigt over, hvordan eksakt eksperimentet fungerer, hvis du er interesseret i at kigge. Den store afhentning er imidlertid, at resultaterne var uden for tærskelværdien for at være en statistisk fejl - hvad forskergruppen så, var faktisk en anomali, der var godt, formodede at ske. Vi har bare ingen måde at forklare det lige nu.

Ligesom al forskning, der rejser flere spørgsmål end svar, er det eneste, vi kan gøre for at løse dette mysterium, at køre flere undersøgelser og indsamle flere målinger, der kan give mere klarhed.