Wetenschappers hebben de exacte levensduur van een neutron ontdekt; meer dan twee jaar en 40 miljoen elementaire deeltjes werden besteed aan de meting

Een internationale groep ingenieurs onder leiding van wetenschappers van de Indiana University (Bloomington), een verklaring afgegeven dat ze in staat waren om 's werelds meest nauwkeurige meting van de tijd van bestaan ​​uit te voeren neutron. Dus volgens de berekeningen is de "levensduur" van een neutron slechts 877,75 seconden (een afwijking van - / + 0,28 seconden).

Nieuw wetenschappelijk werk en de resultaten ervan

Een groep natuurkundigen die aan het project werken UCNtau, verklaarde dat ze in staat waren om de meest nauwkeurige meting (op het huidige moment) van het "leven" van het neutron uit te voeren. Volgens laboratoriumexperimenten is de "levensduur" van een neutron 877,75-/+ 0,28 seconden, wat ongeveer gelijk is aan 14 minuten en 38 seconden.

Zoals wetenschappers benadrukken, is hun meting twee keer zo nauwkeurig als de vorige. In feite is zo'n verfijnde meting erg belangrijk voor het begrijpen van de processen die plaatsvinden in de eerste minuten na de oerknal.

Hoe de "levensduur" van een neutron werd gemeten

Het neutron is een van de "bouwstenen" waaruit alle materie is opgebouwd. Het behoort tot zware deeltjes en is in feite een neutraal analoog van een proton (dat een positieve lading heeft). In dit geval kan het neutron lange tijd buiten de samenstelling van de kern bestaan. Maar na ongeveer 15 minuten vervalt het in een proton, een elektron en een antineutrino.

Tot het laatste experiment probeerden wetenschappers de vervaltijd van een neutron op twee manieren te meten:

1. De "Bunch"-methode - toonde het resultaat in 887,7 - / + 2,2 seconden.

2. De flesmethode - toonde het resultaat in 878,5 - / + 0,8 seconden.

Deze discrepantie gaf de wetenschappers geen gemoedsrust. Ingenieurs hebben immers een relatief nauwkeurig getal nodig om het in de meest complexe vergelijkingen op te nemen, met behulp hiervan proberen ze het heelal zelf te beschrijven.

Om de tijd te verduidelijken, besloten de wetenschappers een nieuwe meetmethode te gebruiken.

Dus werd er een experiment uitgevoerd in het Los Alamos National Laboratory UCNtau, wat in feite een logische ontwikkeling is van de "Bottles"-methode, de "bad"-methode genoemd.

In eerdere experimenten plaatsten wetenschappers vrije neutronen in een container in de vorm van een fles (trouwens, vandaar de naam). Daarna wordt een bepaalde tijd verwacht en begint het tellen van de elementen die in de container achterblijven.

In het nieuwe werk plaatsten wetenschappers neutronen (afgekoeld tot bijna het absolute nulpunt) in een "bad", waarin ze door de werking van duizenden magneten in de ruimte werden opgehangen.

Na 30-90 minuten telden de ingenieurs de resterende neutronen en berekenden zo de gemiddelde tijd van hun "leven".

Met behulp van deze methode berekenden wetenschappers ongeveer 40 miljoen neutronen, en het kostte twee jaar werk.

Op basis van de resultaten van het verrichte werk hebben wetenschappers vastgesteld dat het bestaan ​​van een neutron gelijk is aan: 14 minuten en 37,75 seconden. In dit geval was de meetfout alleen: 0,039%.

Wetenschappers hebben de resultaten van het werk gedeeld op de pagina's van het tijdschrift Physical Review Letters.

Vond je het materiaal leuk? Beoordeel het dan en vergeet je niet te abonneren op het kanaal. Dank u voor uw aandacht!