@ 2019.03.12 , 12:00
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正确理解质子半径

对质子半径之谜的一项分析有助于定义质子半径的真正含义。

正确理解质子半径
APS/Alan Stonebraker

质子有多大?这看起来是一个直观的问题,但想出一个明确的答案却很难。已经有多项实验报告了质子半径的测量结果,但他们的数值却相差4%(译注:参见相关蛋文甲)。美国西雅图华盛顿大学的Gerald Miller表示,有时人们将这个谜团归于质子的三维电荷密度,但这是一种误解。在新的研究中,Miller展示了如何以光子-质子相互作用来统一地定义质子半径。

质子半径的第一次测量是基于氢原子能级,结果是约0.88飞米。电子被质子散射的实验也给出了相似的结论。但是,在2010年,研究人员测量了渺子氢原子(以渺子代替电子的人造原子)(译注:渺子可参见相关蛋文乙中的内容)的能级跃迁,得到了0.84飞米这一略小的值。

在理解这一分歧之源头的尝试中,研究人员通常把质子半径跟三维电荷分布的“外缘”联系起来。然而,Miller指出,质子的内部并不简单。它包含了相对论性运动中的夸克和胶子,其空间分布(或波函数)取决于质子的动量。测量质子会扰动它的动量,一般也会改变其内部波函数(译注:参见相关蛋文戊)。最终,三维电荷密度无法被定义。

Miller证明,所有相关的实验都能归结于测量同一个东西:质子的电荷形状因子,用于描述质子在与光子相互作用时有多大。利用这种统一的处理方法,Miller希望,在寻找质子半径之谜的答案时,能避免任何无谓的困惑。

这项研究发表在《物理评论C》中。

原文作者:《物理》网站在法国里昂的通讯编辑Michael Schirber
原文日期:2019年3月7日
本文译自 Physics,由译者 cmp0xff 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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  1. 渣渣
    @1 week ago
    4175966

    浏览器用兼容模式可以看到这个文章,但用极速模式看不到。

  2. 4175967

    测量,就会变化。
    然后下一步就是 看到就会变化,
    再下一步,想到去观察就会变化
    然后,发现这个世界,全是薛定谔的猫。
    最后得出结论
    原来这个世界直到出现思想之前一切都是虚无与浑沌。

  3. ayaoayaoaya
    @1 week ago
    4176088

    nnd,正在看《三体》

  4. 4176096

    @F.W.N: 测量与意识之间其实没有什么关系,无意识的物质也可以互相测量

  5. 普莉奈尔
    @1 week ago
    4176097

    摸了就会变大

  6. 葫芦猫
    @1 week ago
    4176100

    理解不了

  7. 4176196

    反正你 测不准 测出来的永远不准 算出来的才准

  8. 4176412

    质子比较大,量子效应不明显。
    那些说什么测不准的都是量子尺度的效应,质子、中子比量子大多了。

  9. 大铁棍子医院捅主任
    @1 week ago
    4177206

    其实是有序的,但是我们已经被锁死了。

  10. 机器狸
    @1 week ago
    4177389

    @gg80:
    尺寸大如吲哚,它的某些光学特性就已经表现出了量子效应。ref:《蛋白质荧光》, 拉科维茨, chapter 16.

  11. 奥特曼
    @7 days ago
    4179678

    你以为原子核内大部分什么都没有吗? 错了,电子质子中子都是以太中的漩涡。你所测量的只是漩涡中间转最快的地方,也就是用一个漩涡去轰击另一个漩涡时不能融合的地方。原子中大部分的以太漩涡只能穿过去,在你看来原子大部分只是空洞。

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