Το πρωτόνιο αποδεικνύεται πιο ελαφρύ από ό,τι νομίζαμε

Πώς μετράμε κάτι που ζυγίζει μερικά εκατομμυριοστά του δισεκατομμυριοστού του δισεκατομμυριοστού του ενός γραμμαρίου; Με ηλεκτρομαγνητική ζυγαριά, φυσικά.

Διεθνής ερευνητική ομάδα τονίζει ότι ζύγισε το πρωτόνιο με νέα επίπεδα ακρίβειας, και το βρήκε λίγο πιο ελαφρύ εν συγκρίσει με προηγούμενες μετρήσεις.

Και η νέα μέτρηση ίσως οδηγήσει σε νέες ανακαλύψεις που σχετίζονται με την αντιύλη, λένε οι ερευνητές.

Το πρωτόνιο είναι ένα υποατομικό σωματίδιο με θετικό ηλεκτρικό φορτίο, το οποίο υπάρχει στους πυρήνες όλων των ατόμων. Το απλούστερο ισότοπο υδρογόνου, για παράδειγμα, συνίσταται από ένα πρωτόνιο γύρω από το οποίο περιφέρεται ένα ηλεκτρόνιο. Όσα περισσότερα είναι τα πρωτόνια στον πυρήνα ενός στοιχείου, τόσο βαρύτερο είναι το στοιχείο αυτό.

Η ομάδα του ινστιτούτου RIKEN στην Ιαπωνία και του Ινστιτούτο Πυρηνικής Φυσικής «Μαξ Πλανκ» στη Γερμανία χρησιμοποίησαν μια συσκευή που ονομάζεται «παγίδα Πέννινγκ» και χρησιμοποιείται για την απομόνωση και μελέτη φορτισμένων σωματιδίων.

Στη συσκευή αυτή, ένα ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο κρατά το πρωτόνιο εγκλωβισμένο σε έναν μικρό χώρο, ενώ ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο αναγκάζει το σωματίδιο να κινείται σε κύκλους. Καθώς περιφέρεται, το πρωτόνιο ταλαντώνεται σε μια συγκεκριμένη συχνότητα που εξαρτάται από τη μάζα του. Η συχνότητα αυτή συγκρίνεται στη συνέχεια με την αντίστοιχη συχνότητα μιας μάζας αναφοράς, η οποία ήταν στη συγκεκριμένη περίπτωση ο πυρήνας ενός ατόμου άνθρακα-12. Εξ ορισμού, ο πυρήνας αυτός ισούται με 12 μονάδες ατομικής μάζας.

Προηγούμενες μετρήσεις που ακολουθούσαν την ίδια μεθοδολογία έπασχαν από σφάλματα λόγω διακυμάνσεων του μαγνητικού πεδίου στο χώρο και το χρόνο. Για αντιμετωπίσουν το πρόβλημα, η γερμανο-ιαπωνική ομάδα τοποθέτησε το πρωτόνιο και το άτομο άνθρακα σε ξεχωριστές ηλεκτρομαγνητικές παγίδες, οι οποίες στη συνέχεια περνούσαν διαδοχικά από την παγίδα μέτρησης. Ενώ προηγούμενα πειράματα χρειάζονταν μισή ώρα για να αντικαταστ...

Πηγή/Περισσότερα: in.gr