Что удерживает ядра атомов?
Теперь, когда нам известно, что ядро атома крохотное, у нас появляется очевидный вопрос: а почему оно такое маленькое? Атомы состоят из крохотных частиц, но по размеру они гораздо больше этих частиц. Мы уже разбирались, почему так происходит. Но при этом ядра не сильно отличаются по размеру от протонов и нейтронов, из которых они состоят. Есть ли тому причина, или это совпадение?
Мы уже знаем, что атомы удерживают электрические силы. Какие же силы удерживают ядро атома?
И тут мы вступаем на новую территорию, сильно отличающуюся от того, что мы изучали ранее – поскольку становится очевидным, что здесь работает сила, которую мы ещё не обсуждали.
Рис. 1: противодействующие силы в ядре атома – электрическое отталкивание протонов и остаточное сильное ядерное взаимодействие протонов и нейтронов
Остаточное сильное ядерное взаимодействие
Если бы в природе существовали только гравитационное и электрическое взаимодействие, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, ядра с множеством протонов просто разлетелись бы: электрические силы, расталкивающие протоны друг от друга, в миллион миллионов миллионов раз превосходили бы их гравитационное притяжение. Так что должна существовать другая сила, обеспечивающая притяжение, пересиливающее электрическое отталкивание. Эта сила – сильное ядерное взаимодействие – хотя в самом ядре можно наблюдать лишь тень её истинного величия. Изучив структуру самих протонов и нейтронов, мы поймём истинные возможности сильного ядерного взаимодействия. А в ядре мы встречаем лишь то, что часто называют «остаточным взаимодействием» – а я буду называть его «остаточное сильное ядерное взаимодействие». Иногда этот термин не используется – его просто называют сильным ядерным взаимодействием, но такое различие делать полезно.
Предупреждение: в итоге получается, что хотя в целом сильное ядерное взаимодействие – сила, действующая между частицами (кварками, глюонами, антикварками) внутри протона или нейтрона – достаточно проста, в каком-то смысле, остаточное сильное ядерное взаимодействие является сложным остатком различных взаимно уничтожающихся эффектов, в связи с чем не существует простой картинки, описывающей всю физику ядра. И это не удивительно, учитывая внутреннюю сложность строения протонов и нейтронов. Тут можно провести некую аналогию между атомами и молекулами.
В атоме крохотное ядро и ещё меньшие по размеру электроны расположены далеко друг от друга по отношению к их размерам, и электрические силы, удерживающие их в атоме, просты. Но в молекулах расстояние между атомами сравнимо с размером атомов, поэтому внутренняя сложность атомов начинает играть роль. Разнообразие и сложные наборы частично компенсирующих друг друга электрических сил, и процессы, в которых электроны способны передвигаться между атомами, делают историю молекул гораздо богаче и сложнее, чем у атомов. Так же расстояние между протонами и нейтронами в ядре сравнимо с их размером – поэтому, как и с молекулами, силы, удерживающие атомные ядра, оказываются гораздо сложнее (в определённых смыслах) сил, удерживающих протоны или нейтроны.
После изучения структуры протонов и нейтронов, эта история станет (немного) проясняться. Базовые свойства ядерной физики вполне ясны, но эта тема остаётся чрезвычайно технической, и многие детали всё ещё исследуют. Я не смогу как следует описать её в этой статье, в частности потому, что я недостаточно хорошо разбираюсь в этой теме, чтобы удобно её упростить для вас.
Рис. 2: легчайшие из стабильных и почти стабильных ядер, вместе с нейтроном. Нейтрон и тритий показаны пунктиром, поскольку они в итоге распадаются. Голубым цветом указаны альтернативные названия.
Схема работы
Посмотрим, что можно узнать, исходя из простых рассуждений о работе этой силы. Одна из подсказок – все ядра, за исключением самого распространённого изотопа водорода (один протон) содержат нейтроны; то есть не бывает ядер с несколькими протонами и без нейтронов (рис. 2). Так что явно нейтроны играют важную роль в том, чтобы помогать протонам держаться вместе.
И наоборот, не бывает ядер, состоящих из одних нейтронов; в самых лёгких ядрах, например, в кислороде или кремнии, примерно столько же нейтронов, сколько протонов (рис. 2). В более крупных и массивных ядрах, например, золота и радия, чуть больше нейтронов, чем протонов (рис. 3). Из этого следуют две вещи:
- Чтобы протоны держались вместе, необходимы нейтроны, а чтобы нейтроны держались вместе, необходимы протоны.
- Если количество протонов и нейтронов становится очень большим, тогда электрическое отталкивание протонов нужно компенсировать добавлением нескольких дополнительных нейтронов.
Рис. 3
Размер ядра
Одна из главных целей этой статьи – объяснить, почему ядра атомов малы по сравнению с размером атома. Для этого начнём с простейшего ядра, содержащего протоны и нейтроны – со второго по распространённости изотопа водорода, состоящего из одного электрона (как и все изотопы водорода) и ядра, состоящего из протона и нейтрона. Этот изотоп часто называют дейтерием, а ядро дейтерия (см. рис. 2) иногда называют дейтроном. Как понять, что удерживает дейтрон? Мы можем наивно предположить, что эта система не отличается от атома водорода, также содержащего две частицы (протон и электрон) – см. рис. 4.
Как мы видели в предыдущей статье, то, что масса электронов мала по сравнению с протонами и нейтронами, гарантирует, что:
- Масса атома практически равна массе его ядра,
- Размер атома (размер электронного облака) обратно пропорционален массе электрона и обратно пропорционален силе электромагнитного взаимодействия; принцип неопределённости квантовой механики играет тут критическую роль.
Но мы уже догадались, что остаточное сильное взаимодействие сильнее электромагнетизма на таком же расстоянии – поскольку иначе оно не могло бы предотвратить электромагнитное отталкивание протонов, которые разорвали бы ядро. Так что эта дополнительная сила будет стягивать протоны и нейтроны вместе ещё плотнее. Поэтому неудивительно, что дейтрон и другие ядра не просто в тысячу, но в десятки тысяч раз меньше атомов! Повторю, это всё потому, что:
- Протоны и нейтроны почти в 2000 раз тяжелее электронов,
- На таких расстояниях сильное ядерное взаимодействие между протонами и нейтронами ядра во много раз сильнее, чем соответствующие электромагнитные силы (включая электромагнитное отталкивание протонов в ядре).
Рис. 4
Малое расстояния действия этой силы
Отличается то, что это остаточное сильное ядерное взаимодействие очень важное и мощное для протонов и нейтронов, расположенных совсем недалеко друг от друга, но на достаточно больших расстояниях (на дистанции действия силы) она начинает очень быстро уменьшаться, гораздо быстрее электромагнитной. Дистанция – по какому-то совпадению – оказывается равной размеру относительно большого ядра, всего в несколько раз больше протона. Если свести протон и нейтрон вместе, на расстояние, сравнимое с этой дистанцией, они притянутся друг к другу и сформируют дейтрон. Если оставить их на большем расстоянии, они вообще почти не почувствуют притяжения. А если свести их очень близко вместе, так, чтобы они накладывались друг на друга, они начнут отталкиваться; чёрт, я предупреждал вас, что остаточное сильное ядерное взаимодействие очень сложное! Короче говоря:
- Остаточное сильное ядерное взаимодействие гораздо, гораздо слабее электромагнетизма на расстояниях гораздо больших размера типичного ядра, так что мы не встречаем его в повседневной жизни.
- На коротких расстояниях, сравнимых с ядром, оно становится гораздо сильнее – это притяжение (на не слишком малых дистанциях) способно превзойти электрическое отталкивание других протонов.
- Matt Strassler
- ядра атомов
- атомы
- нуклоны
- протоны
- нейтроны
- сильное ядерное взаимодействие
- Научно-популярное
- Физика
Масса у протона в 2000 больше массы электрона, а спины равны?
Масса у протона в 2000 больше массы электрона, а спины равны?
У фотонов массы в миллиарды отличаются, а спины равны?
В макромире момент импульса прямо пропорционален массе, радиусу, скорости L=rvm, а микромире момент импульса=спин этой формуле не подчиняется?
Тогда почему до сих пор пишут: спин-момент импульса и путают людей?
Моме́нт и́мпульса — физическая величина, характеризующая количество вращательного движения и зависящая от того, сколько массы вращается, вычисляется по формуле: L=rmv
То есть, если масса тела больше в 2000 раз, то и момент импульса=спин должен быть больше в 2000 раз?
С моментом фотона, тоже противоречие.
Если считать, массу фотона по релятивистской формуле, то получим в знаменателе ноль=бессмыслицу.
Если считать массу фотона нулевой, то момент импульса=спин=L=rmv=0, а не 1.
Если считать массу фотона по Эйнштейну m=hv/c², то получим разные массы для фотонов разных частот.
Радио фотон=300x10e3 Гц легче гамма-фотона=300x10e18 в 10e15 раз, а момент импульса=спин одинаковый=1
У фотонов массы в миллиарды отличаются, а моменты импульсов=спины равны?
отредактировал(а) Пиотровский : 2022-12-12 14:16 GMT
zam
#53895 2022-12-12 14:00 GMT
#53888 Пиотровский :
Масса у протона в 2000 больше массы электрона, а спины равны?
А спины одинаковы. И у того, и у другого спин равен (1/2).
У фотонов массы в миллиарды отличаются, а спины равны?
Массы всех фотонов равны нулю. А спины всех фотонов равны единице.
Спин — собственный момент импульса элементарных частиц,
Моме́нт и́мпульса — физическая величина, характеризующая количество вращательного движения и зависящая от того, сколько массы вращается, вычисляется по формуле: L=rmv
Момент импульса в классичечской физики и спин в квантовой физике — это совсем разные штуки, хотя и обладают одинаковыми единицами измерения.
Вы главное усвойте. Ни электрон, ни протон, ни фотон не вращаются!
То есть, если масса тела больше в 2000 раз, то и момент импульса=спин должен быть больше в 2000 раз?
Нет. (момент импульса) не равен (спин). Собственный момент импульса зависит не от массы, а от момента инерции и скорости вращения: \(L=J \omega\) .
С моментом фотона, тоже противоречие.
Никаких противоречий со спином фотона нет.
Если считать, массу фотона по релятивистской формуле, то получим в знаменателе ноль=бессмыслицу.
Считать нужно по таким формулам, которые понимаете (такие в природе существуют)?
Если считать массу фотона нулевой, то момент импульса=спин=L=rmv=0, а не 1.
Спин считается не так. Собственно, он никак не считается, он измеряется экспериментально. Да и сам термин «спин» для безмассовых частиц лучше не использовать (хотя я использую, извините). Грамотно говорить — «спиральность».
Если считать массу фотона по Эйнштейну m=hv/c², то получим разные массы для фотонов разных частот.
Это не по-Эйнштейну. Это по какой-то глупости. По Эйнштейну масса фотона ноль.
Радио фотон=300x10e3 Гц легче гамма-фотона=300x10e18 в 10e15 раз
Нет. У обоих масса ноль.
, а момент импульса=спин одинаковый=1
У обоих спин единица.
Давайте я вам ссылку на учебник для студентов технических вузов дам: https://scask.ru/c_book_s_phis3.php?id=33 .
Гаудсмит и Уленбек выдвинули в 1925 г. гипотезу о том, что электрон обладает собственным моментом импульса, не связанным с движением электрона в пространстве. Этот собственный момент был назван спином.
Первоначально предполагалось, что спин обусловлен вращением электрона вокруг своей оси. Согласно этим представлениям электрон уподоблялся волчку или веретену. Кстати, отсюда происходит и сам термин «спин»: по-английски spin означает «верчение». Однако очень скоро пришлось отказаться от подобных модельных представлений, в частности по следующей причине.
[Дальше фрагмент для тех, кто умеет читать формулы].
Таким образом, представление об электроне как о вращающемся шарике оказалось несостоятельным. Спин следует считать внутренним свойством, присущим электрону, подобно тому как ему присущи заряд и масса.
Пиотровский
#53896 2022-12-12 14:06 GMT
671 сообщений
Откуда: Muenchen
Кто: студент
Возраст: 73
В макромире момент импульса прямо пропорционален массе, радиусу, скорости L=rvm, а микромире момент импульса=спин этой формуле не подчиняется? Тогда почему до сих пор. пишут: спин-момент импульса и путают людей?
Не правильнее было бы написать:
Спин-абстрактный параметр микрочастиц, с вращением ни чего общего не имеет, сформировался исторически т. к. первоначально предполагалось, что микрочастицы вращаются.
отредактировал(а) Пиотровский : 2022-12-12 14:24 GMT
zam
#53897 2022-12-12 14:54 GMT
#53896 Пиотровский :
В макромире момент импульса прямо пропорционален массе, радиусу, скорости L=rvm,
Не в макромире, а в классической физике. Эта формула в грамотной записи выглядит вот так: \(\overrightarrow=m\left ( \overrightarrow\times \overrightarrow \right )\) . Тут в скобках вектрорное произведение двух векторов. И это момент импульса материальной точки (объекта с нулевыми размерами). Обратите внимание: и r, и v зависят от выбора системы отсчёта и начала координат. То есть, даже материальная точка имеет момент импульса какой угодно, это от нас зависит, от того, с какого места мы её наблюдаем.
Для тела ненулевых размеров всё несколько сложнее. Для него вводится понятие собственного момента импульса, то есть момента импульса относительно центра масс тела. Эта величина зависит ещё и от распределения массы по объёму телу (тензор инерции). Вот это уже гораздо ближе к спину, но всё равно очень далеко.
Не в микромире, а в квантовой физике.
момент импульса=спин этой формуле не подчиняется?
Естественно, нет. Спин — это не момент импульса.
Тогда почему до сих пор. пишут: спин-момент импульса и путают людей?
Потому что всего сто лет прошло со времени появления этого понятия. Ещё не успели научиться правильно говорить про это на естественных языках. А математику (язык формул) народ ну никак изучать не хочет, упрямый очень.
Не правильнее было бы написать:
Спин-абстрактный параметр микрочастиц, с вращением ни чего общего не имеет, сформировался исторически т. к. первоначально предполагалось, что микрочастицы вращаются.
Именно так и пишут в учебниках. Я же вам привёл и ссылку, и цитату. Повторить?
Спин следует считать внутренним свойством, присущим электрону, подобно тому как ему присущи заряд и масса .
Вот только спин — не абстрактный параметр. Он вполне поддаётся наблюдению и измерениям в экспериментах. То есть, он существует реально. Как заряд и масса.
Пиотровский
#53902 2022-12-12 17:26 GMT
671 сообщений
Откуда: Muenchen
Кто: студент
Возраст: 73
#53895 zam : #53888 Пиотровский :
Если считать массу фотона по Эйнштейну m=hv/c², то получим разные массы для фотонов разных частот.
Это не по-Эйнштейну. Это по какой-то глупости. По Эйнштейну масса фотона ноль.
Эйнштейн считал, что фотон имеет массу m=E/c², энергию E=hv, импульс p=hv/c:
1905 г. «Излучение переносит инерцию (массу) между излучающими и поглощающими телами». Эйнштейн. том 1. стр. 38 Зависит ли инерция тела от содержащейся в нём энергии?
1906 г. «Изменение энергии на величину E должно соответствовать эквивалентному изменению массы на величину E/c²» Том 1, стр. 39
1909 г. «Свет обладает рядом фундаментальных свойств, которые можно понять с точки зрения теории истечения Ньютона намного лучше, чем с точки зрения волновой теории..» т. 3 стр. 181 О развитиии наших взглядов на сущность и структуру излучения.
1909 г. «Теория относительности изменяет наши взгляды на природу света в том отношении, что свет выступает в ней не в связи с гипотетической средой, но как нечто существующее самостоятельно, подобное веществу. эта теория, как и корпускулярная теория света, отличается тем, что она признает перенос массы от излучающего тела к поглощающему» т. 3 стр. 187 О развитиии наших взглядов на сущность и структуру излучения.
1924 г. «Корпускулярная теория света Ньютона снова ожила» Эксперимент Комптона. т.3 стр. 466
1924 г.«В какой степени частицам света, или квантам, следует приписывать свойства снарядов?… опыт Комптона доказал правильность корпускулярной теории света… Опыт Комптона показывает, что излучение ведёт себя так, как если бы оно состояло из дискретных корпускул » Эксперимент Комптона. т.3 стр. 466
1925 г. «Материальной частице с массой m сопоставляется частота в соответствии с формулой mc²=hv» Том 3, стр. 496
1938 г. «Излучение испускаемое Солнцем содержит энергию и поэтому имеет массу; Солнце и все излучающие звёзды теряют массу вследствии излучения» Т. 4 стр. 482 Эволюция физики.
1946 г. «Увеличение энергии тела на величину E должно сопровождаться увеличением его массы на величину E/c²» Т.2 стр. 655
1949 г. «Масса замкнутой системы тождественна с ее энергией, так что масса перестает быть самостоятельным понятием». Эйнштейн. Собрание научных трудов в 4 томах Том 4. стр. 76
Электроны
Электро́н — субатомная частица (обозначается символом e− или β−), чей электрический заряд отрицателен и равен по модулю одному элементарному электрическому заряду. Электроны принадлежат к первому поколению лептонных частиц и обычно считаются фундаментальными частицами, поскольку у них нет известных компонент или субструктуры. Электрон имеет массу, которая составляет приблизительно 1/1836 массы протона. Квантово-механические свойства электрона включают собственный угловой момент (спин) полуцелого значения, выраженного в единицах приведённой постоянной Планка, ħ, что делает их фермионами. В связи с этим никакие два электрона не могут занимать одно и то же квантовое состояние в соответствии с принципом запрета Паули. Как и все элементарные частицы, электроны обладают свойствами как частиц, так и волн: они могут сталкиваться с другими частицами и могут дифрагировать как свет. Волновые свойства электронов легче наблюдать экспериментально, чем свойства других частиц, таких как нейтроны и протоны, потому что электроны имеют меньшую массу и, следовательно, большую длину волны де Бройля для равных энергий.
Электроны играют существенную роль во многих физических явлениях, таких как электричество, магнетизм, химия и теплопроводность, а также участвуют в гравитационных, электромагнитных и слабых взаимодействиях. Поскольку электрон имеет заряд, его окружает электрическое поле, и если этот электрон движется относительно наблюдателя, то наблюдатель увидит также магнитное поле. Электромагнитные поля, создаваемые другими источниками, будут влиять на движение электрона в соответствии с законом Лоренца. Электроны излучают или поглощают энергию в виде фотонов при ускоренном движении. Лабораторные приборы способны улавливать отдельные электроны, а также электронную плазму с помощью электромагнитных полей. Специальные телескопы наблюдают электронную плазму в космическом пространстве. Электроны используются во многих приложениях, таких как трибология, электролиз, электрохимия, аккумуляторные технологии, электроника, сварка, электронно-лучевые трубки, фотоэлектричество, солнечные панели, электронные микроскопы, лучевая терапия, лазеры, детекторы на основе ионизации газов] и ускорители частиц.
Взаимодействия электронов с другими субатомными частицами представляют интерес в химии и ядерной физике. Кулоновское взаимодействие между положительно заряженными протонами внутри атомных ядер и отрицательно заряженными электронами позволяет образовать из них атомы. Ионизация или различия в пропорциях отрицательного заряда электронов по сравнению с положительными зарядами ядер изменяют энергию связи атомной системы. Обмен или совместное использование электронов между двумя или более атомами является основной причиной химической связи. В 1838 году британский естествоиспытатель Ричард Лэминг] впервые выдвинул гипотезу о неделимом количестве электрического заряда для объяснения химических свойств атомов]. Ирландский физик Джордж Джонстон Стони назвал этот заряд «электроном» в 1891 году, а Дж. Дж. Томсон и его команда британских физиков идентифицировали его как частицу в 1897 году во время эксперимента с электронно-лучевой трубкой. Электроны также могут участвовать в ядерных реакциях при нуклеосинтезе в звёздах, где они известны как бета-частицы. Электроны могут образовываться в результате бета-распада радиоактивных изотопов и при высокоэнергетических столкновениях, например, когда космические лучи попадают в атмосферу. Античастица электрона называется позитроном; он идентичен электрону, за исключением того, что несёт положительный электрический заряд. Когда электрон сталкивается с позитроном[en], обе частицы могут аннигилировать, создавая фотоны гамма-излучения.
Физики на шаг приблизились к решению загадки радиуса протона
Физики из Германии провели рекордно точное измерение частоты двухфотонного 1S-3S перехода атома водорода, лежащего в ультрафиолетовой области, с помощью техники частотных гребенок. Результаты эксперимента позволили получить уточненные значения постоянной Ридберга и зарядового радиуса протона, что приблизило ученых к решению «загадки радиуса протона». Работа опубликована в Science.
«Загадкой радиуса протона» называется расхождение данных по измерению протонного размера, полученных различными экспериментальными группами. Она возникла в 2010 году, когда были опубликованы результаты по сверхточному измерению лэмбовского сдвига в мюонном водороде — экзотической частице, в котором электрон заменен мюоном. Мюон, согласно принципу лептонной универсальности, не должен отличаться от электрона ничем, кроме массы и времени жизни. Из-за того, что мюон в 207 раз тяжелее, он ближе находится к протону, следовательно, эксперименты с мюонными атомами позволяют точнее определить его размер.
Оказалось, что радиус протона, полученный при измерении 2S-2P перехода в мюонном водороде и примерно равный 0,84 фемтометра, отличается на 4σ от того же радиуса, полученного серией спектроскопических экспериментов на обычном водороде и экспериментами по электрон-протонному рассеянию, и примерно равного 0,88 фемтометра. Такое большое расхождение подстегнуло экспериментальные и теоретические исследования этой проблемы (подробнее о том, как возникла загадка радиуса протона, вы можете прочитать в нашем материале «Щель в доспехах»).
Примечательно, что в большинстве последующих экспериментов подтвердилось меньшее значение радиуса протона. Исключением стала работа, опубликованная парижской группой физиков в 2018 году: их результаты соответствовали большему значению радиуса. Это послужило мотивацией для группы из Института квантовой оптики общества Макса Планка при участии Алексея Гринина (Alexey Grinin) повторить это измерение с помощью лазера, который генерирует оптические частотные гребенки.
Для этого физики создавали облако атомов водорода путем диссоциации молекулярного водорода и доставляли его в область столкновения встречных лазерных пучков. При такой схеме атом поглощает по одному фотону из каждого пучка, и это позволяет избежать отдачи за счет импульса фотонов. Использование же в таком процессе частотных гребенок существенно увеличивает эффективность двухфотонного поглощения.
Оптической частотной гребенкой называется особый вид спектра лазера, который представляет собой набор узких пиков, отстоящих друг от друга на равные частотные интервалы и напоминающих таким образом зубчики расчески. Для создания такого спектра используется несколько различных техник, например, амплитудная либо фазовая модуляция света, испускаемого лазером с непрерывным спектром. Гребенчатая форма спектра позволяет многократно увеличивать точность оптических систем. За изобретение технологии оптических гребенок в 2005 году была вручена Нобелевская премия по физике.
В результате точность измерения частоты перехода 1S-3S достигла 13-го знака после запятой. Это позволило увеличить точность извлекаемых из этого значения констант. Чтобы сделать это, необходимо записать выражение, которое связывает рассматриваемую частоту с фундаментальными константами. Само выражение базируется на формулах, получаемых в квантовой механике и квантовой электродинамике. При этом самые важные с точки зрения точности константы лишь две из них: постоянная Ридберга и радиус протона. Таким образом, для их определения нужно знать как минимум две частоты перехода, а погрешности в вычислении частот преобразуются в погрешности определения констант. Поэтому исследователи стараются выбирать такие переходы, ширина спектральных линий которых, а, следовательно, и погрешность, минимальна.
Самая узкая спектральная линия в атоме водорода — это линия, соответствующая переходу 1S-2S: ее точность достигает 15-го знака после запятой. Поэтому в большинстве экспериментов по измерению радиуса протона выражение для частоты этого перехода используется в качестве одного из уравнений. В качестве второго перехода разные группы физиков использовали переходы между 2S состоянием и высоковозбужденными nS, nP, и nD-состояниями (которые называются ридберговскими; про одну из таких работ мы уже писали ранее) и 2P состоянием (лэмбовский сдвиг), а также 1S-3S переход.
До 2010 года результаты этих экспериментов свидетельствовали о большем значении радиуса протона. Однако в последние несколько лет все они были повторены с новым уровнем точности, включая опыты по рассеянию электронов, про которые мы уже писали, и во всех случаях кроме одного, размер протона получился меньшим. Большее значение получилось лишь у парижской группы физиков, которые измеряли частоту перехода 1S-3S атома водорода с помощью лазера с непрерывным спектром.
В новой работе исследователи получили такое значение радиуса протона, которое оказалось гораздо ближе к значению, полученному в мюонном эксперименте, и почти на 3σ отличалось от значения, полученного парижской группой. Таким образом, физики, кажется, поставили точку в споре о том, какое же из значений наиболее близко к истинному. Однако, еще непонятно, почему измерение одной и той же частоты у одного и того же атома с помощью разных техник дает разный ответ. Результаты работы группы наводят на мысль, что окончательное решение загадки протона стоит все же искать в аппаратной или систематической части эксперимента (или нескольких экспериментов), а не в теории.
На важность проделанной работы обратил внимание профессор Вим Убахс из Астердамского свободного университета, который в том же номере журнала Science опубликовал короткую заметку под названием «Кризис и катарсис в атомной физике». Он отметил, что прошедшие года в поисках согласованности в атомной физике, которыми ознаменовалась загадка радиуса протона, станут интересной темой исследования для историков и социологов науки.
Радиус протона и постоянная Ридберга — не единственные постоянные, за точность которых борются ученые. Мы уже писали ранее о том, как физики уточнили постоянную Планка, гравитационную постоянную и постоянную тонкой структуры.