{"id":3941,"date":"2010-07-08T01:28:32","date_gmt":"2010-07-07T22:28:32","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=3941"},"modified":"2011-08-08T23:17:40","modified_gmt":"2011-08-08T20:17:40","slug":"prootonite-raadius-arvatust-vaiksem-osakestefuusika-filosoofia-muutumas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=3941","title":{"rendered":"Prootonite raadius arvatust v\u00e4iksem – osakestef\u00fc\u00fcsika filosoofia muutumas"},"content":{"rendered":"

Max Plancki instituudi teadlased raputasid kolmap\u00e4eval subatomaarse-teooria maailma pommuudisega, et n\u00e4htava aine p\u00f5hiline komponent, prooton, on arvatust tunduvalt v\u00e4iksem.
\n<\/strong><\/p>\n

Algselt \u00fcritas 32 liikmeline Randolf Pohli<\/strong> juhitud t\u00f6\u00f6r\u00fchm vaid kinnitada ja t\u00e4psustada seda, mis oli teadusmaailmale juba t\u00fckk aega teada olnud – m\u00f5\u00f5ta vesiniku abil prootoni raadiust. Aastak\u00fcmneid on osakestef\u00fc\u00fcsikud kasutanud lihtsaimat aatomit selleks, et uurida k\u00f5ikide aatomite \u00fchte p\u00f5hilist koostisosa – nii prootonit ja ka teisi subatomaarseid protsesse. Ajakirjas

\"\"<\/a>

Laserirajatise osa, mis oli vajalik prootoni raadiuse m\u00e4\u00e4ramiseks. Pildil muundatakse infrapunalaseri impulsid roheliseks, n\u00e4htavaks valguseks. Foto\u00b7: Antognini ja F. Reiser<\/p><\/div>Nature<\/em> ilmunud uurimuses seatakse aga fundamentaalsena tunduma hakanud suurus t\u00f5sise kahtluse alla ning senised tulemused v\u00f5ivad eksida nelja protsendiga.<\/p>\n

See ei tundu olevat v\u00e4ga suur viga, arvestades prootoni l\u00f5putult v\u00e4ikest suurust, ent tagaj\u00e4rjed v\u00f5ivad olla m\u00e4rksa grandioossemad. Autorite s\u00f5nul tekitaks leid ebak\u00f5lasid ka kvantelektrod\u00fcnaamika (QED) poolt seatavates fundamentaalsetes ettekirjutustes. Seda muidugi juhul, kui teistes s\u00f5ltumatutes laborites eksperimendi tulemusi korratakse. “Me ei kujutanud ette, et teadatuntud m\u00f5\u00f5tmistulemuste ning meie oma vahel nii suur erinevus on,” tunnistas uurimuse kaasautor, Paul Indelicato<\/strong>, Pierre -ja Marie Curie \u00fclikoolist.<\/p>\n

Senini oli parim prootoni raadiuse hinnang 0,877 femtomeetrit (10*-10\u00b7; toim.), m\u00e4\u00e4ramatusega 0,007 fm, ent uus m\u00f5\u00f5teviis on vanast k\u00fcmme korda t\u00e4psem. T\u00f6\u00f6r\u00fchm teostas m\u00f5\u00f5tmisi viimased 12 aastat, kuid esimesed vihjed anomaalsest tulemusest hakkasid endast m\u00e4rku andma kuus aastat tagasi, alates millest on m\u00f5\u00f5tmistehnikaid paremaks muudetud. Tegelikult pakuti m\u00f5\u00f5teviisi kontseptsioon v\u00e4lja juba 40 aastat tagasi, kuid toonane tehnoloogia seda l\u00e4bi viia ei v\u00f5imaldanud. Eksperimendis asendatakse vesiniku aatomi elektron negatiivse m\u00fc\u00fconiga, millel on samasugune elektrilaeng, ent on elektronist 200 korda raskem ja seega ka ebastabiilsema orbiidiga.<\/p>\n

Suurema massi t\u00f5ttu on ka aatomi diameeter v\u00e4iksem ning m\u00fc\u00fcon m\u00f5jutab prootonit rohkem. (M\u00fc\u00fcon on niiv\u00f5rd raske, et veedab osa aega isegi prootoni enda sees.) See v\u00f5imaldab aga omakorda prootoni struktuuri t\u00e4psemalt uurida. Senini on aatomi raadiust m\u00f5\u00f5detud peamiselt kahel viisil – rebides vesiniku aatomilt elektrone ja j\u00e4lgides pingsalt vesiniku aatomite energiatasemete erinevust, mida nimetatakse ka Lambi nihkeks. Lambi nihe ilmneb kui, kui aatomi \u00fcmber tiirlev osake ning prootoni kvargid omavahel reageerivad. <\/p>\n

T\u00f6\u00f6r\u00fchm kasutas nihke m\u00f5\u00f5tmiseks \u008aveitsis asuva Paul Scherreri Instituudi prootonitekiirendit, et tekitada m\u00fc\u00fconite kiir, mis tulistati seej\u00e4rel vesiniku gaasipilve. Kui m\u00fc\u00fcon vesiniku molekuliga kokku p\u00f5rkab, l\u00f6\u00f6b see aatomid teineteisest eemale ning asendab \u00fche elektroni. Tekib m\u00fc\u00fconvesinik. <\/p>\n

Umbes 1\u00b7% juhtudest leiab m\u00fc\u00fcon ennast aga 2S energiatasemel, kust seda saab ergastada laserkiire abil 2P tasemele. Kui 2P aga seej\u00e4rel laguneb, kiirgab ebaharilik \u00fchend r\u00f6ntgenkiiri. Kiiratavate r\u00f6ntgenkiirte arvu ning laserisageduse andmete abil on aga kvantelekrod\u00fcnaamika keeruliste v\u00f5rrandite abil leida prootoni raadius, milleks uute arvutuste kohaselt on 0.8418 femtomeetrit.<\/p>\n

Uurimuses mitteosalenud Suurbritannia Rahvusliku F\u00fc\u00fcsika labori teadlase Jeff Flowersi <\/strong>arvates v\u00f5ib ebak\u00f5la p\u00f5hjustada kolm v\u00f5imalust. Arvatavasti on QED k\u00fcll \u00f5ige, kuid seda on ‘raskete arvutuste’ tegemiseks valesti rakendatud. Lisaks v\u00f5ib olla eksperimendiga probleeme, kuigi viimast ta eriti ei usu. L\u00f5ppude-l\u00f5puks j\u00e4\u00e4b ka alati meeli erutavaim v\u00f5imalus, et QED alused on tegelikult valed.<\/p>\n

Kuigi QED-i matemaatilised alused on n\u00f5rgad, on selle abil senini v\u00e4ga edukalt eksperimentide tulemusei suudetud ennustada. “QED-i muutmine t\u00e4hendaks f\u00fc\u00fcsikutele suurt filosoofia muutust,” arvas Flowers. T\u00f6\u00f6r\u00fchma tulemused on p\u00f5hjustanud juba nii teoreetikute kui ka eksperimentaatorite seas m\u00e4rgatavat saginat. M\u00f5ned f\u00fc\u00fcsikud kontrollivad hoolikalt Lambi nihke arvutusi, mil teised \u00fcritavad t\u00e4iustada elektronip\u00f5hiseid prootoni raadiuse m\u00f5\u00f5tmise viise.<\/p>\n

Samal ajal kordab Pohli t\u00f6\u00f6r\u00fchm kahe aasta p\u00e4rast oma eksperimenti m\u00fc\u00fconheeliumiga, et m\u00f5\u00f5ta heeliumi tuuma raadius. Igaljuhul peavad f\u00fc\u00fcsikud t\u00f5sist selgitust\u00f6\u00f6d tegema. “Teoreetikud peavad oma v\u00f5rrandid \u00fcle vaatama ning tuleb teha rohkem eksperimente, et avastust kinnitada v\u00f5i \u00fcmber l\u00fckata,” \u00fctles Indelicato.<\/p>\n

Allikas:
\nNature: “The size of the proton.”<\/a>
\nLoe lisaks:
\nPaul Scherreri Instituut: “Proton is smaller than we thought.”<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Max Plancki instituudi teadlased raputasid kolmap\u00e4eval subatomaarse-teooria maailma pommuudisega, et n\u00e4htava aine p\u00f5hiline komponent, prooton, on arvatust tunduvalt v\u00e4iksem. Algselt \u00fcritas 32 liikmeline Randolf Pohli juhitud t\u00f6\u00f6r\u00fchm vaid kinnitada ja t\u00e4psustada seda, mis oli teadusmaailmale juba t\u00fckk aega teada olnud – m\u00f5\u00f5ta vesiniku abil prootoni raadiust. Aastak\u00fcmneid on osakestef\u00fc\u00fcsikud kasutanud lihtsaimat aatomit selleks, et uurida […]<\/p>\n","protected":false},"author":28,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-3941","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"entry","8":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3941","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/28"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=3941"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3941\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=3941"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=3941"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=3941"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}