物理學(xué)家引領(lǐng)世界上最精確的中子壽命測(cè)量

由印第安納大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)宣布了世界上最精確的中子壽命測(cè)量方法。

這項(xiàng)由 IU 領(lǐng)導(dǎo)了十多年的實(shí)驗(yàn)的科學(xué)目的是測(cè)量自由中子在原子核范圍之外平均存活多長(zhǎng)時(shí)間。

該團(tuán)隊(duì)的結(jié)果包括來(lái)自美國(guó)和國(guó)外 10 多個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和大學(xué)的科學(xué)家，與之前的測(cè)量結(jié)果相比提高了兩倍多——不確定性不到十分之一。

這項(xiàng)工作發(fā)表在 10 月 13 日的《物理評(píng)論快報(bào)》雜志上。這也是美國(guó)物理學(xué)會(huì)核物理分會(huì) 2021 年秋季會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)的主題。一紙預(yù)打印版本可用。

IU布盧明頓藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院系主任大衛(wèi)巴克斯特說(shuō)：“這項(xiàng)工作為測(cè)量設(shè)定了一個(gè)新的黃金標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)諸如早期宇宙中產(chǎn)生的元素的相對(duì)豐度等問(wèn)題具有根本重要性。”物理。“我們?yōu)?IU 作為這項(xiàng)工作的領(lǐng)先機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)期角色感到自豪。”

研究期間的 IU 附屬作者是研究生 Nathan Callahan、Maria Dawid 和 Francisco Gonzalez;工程師沃爾特·?？怂?物理學(xué)教授魯?shù)详愑芰?研究科學(xué)家丹尼爾薩爾瓦特;和機(jī)械技術(shù)員約翰范德韋普。(卡拉漢和岡薩雷斯目前分別隸屬于阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。)這項(xiàng)研究是在洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的。

“中子‘衰變’為質(zhì)子的過(guò)程——發(fā)射出一個(gè)輕電子和一個(gè)幾乎沒(méi)有質(zhì)量的中微子——是物理學(xué)家已知的最迷人的過(guò)程之一，”在洛杉磯領(lǐng)導(dǎo)這些實(shí)驗(yàn)的薩爾瓦特說(shuō)。阿拉莫斯。“非常精確地測(cè)量這個(gè)值的努力意義重大，因?yàn)榱私庵凶拥木_壽命可以揭示宇宙是如何發(fā)展的——也可以讓物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)我們知道存在但沒(méi)有人的亞原子宇宙模型中的缺陷還沒(méi)有找到。”

研究中使用的中子由洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的洛斯阿拉莫斯中子科學(xué)中心超冷中子源產(chǎn)生。UCNtau 實(shí)驗(yàn)在一個(gè)內(nèi)襯大約 4,000 個(gè)磁鐵的“浴缸”中捕獲了這些中子，它們的溫度幾乎降至絕對(duì)零。等待 30 到 90 分鐘后，研究人員計(jì)算浴缸中幸存的中子數(shù)量，因?yàn)樗鼈冊(cè)诖盆F的作用下抵抗重力懸浮。

　　免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，與本網(wǎng)站立場(chǎng)無(wú)關(guān)。財(cái)經(jīng)信息僅供讀者參考，并不構(gòu)成投資建議。投資者據(jù)此操作，風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)。 如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！