Известно точное время жизни нейтрона: физики потратили на это 2 года и 40 млн частиц

Международная группа физиков под руководством исследователей из Индианского университета в Блумингтоне объявила о самом точном в мире измерении времени жизни нейтрона. Об этом сообщает «Хайтек» со ссылкой на исследование в журнале Physical Review Letters.

Физики, которые работают в рамках эксперимента UCNtau, объявили об очередном достижении. Цель проекта — с максимальной точностью измерить продолжительность жизни свободного нейтрона, и недавно ученым это удалось. Согласно последним данным, его время жизни составляет 877,75±0,28 секунды (это 14 минут 38 секунд). Стоит отметить, что точность новых измерений вдвое превосходит предыдущие показатели. Это важно для понимания процессов формирования материи во Вселенной в первые мгновения после Большого взрыва. 

Нейтрон — один из строительных блоков материи. Эта тяжелая частица — нейтральный аналог элементарной частицы, положительно заряженного протона. Как и многие другие субатомные частицы, он может находиться вне ядра долгое время. Примерно за 15 минут он распадается на протон, электрон и крошечную частицу — антинейтрино.

Проблема в том, что данные лишь приблизительные. Есть два способа изменить время распада нейтрона. Первый (метод «пучка») дает результат в 887,7±2,2 секунд, второй (метод «бутылки») — 878,5±0,8 секунд. Именно разница в девять секунд и сбивает с толку ученых.

Ученые надеются получить однозначное число для определения времени жизни нейтрона, чтобы его можно было включить в различные уравнения, описывающие Вселенную. Неопределенность допустима, но когда она менее секунды. Однако добиться уверенности во всего одном числе оказалось сложнее, чем предполагали физики.

В новом исследовании они использовали принципиально новый метод измерения.

В Национальной лаборатории Лос-Аламоса ученые провели эксперимент UCNtau, который представляет собой вариацию «бутылочного» способа, который физики назвали методом «ванны». Обычно свободные нейтроны помещаются в сосуд, похожий на бутылку (отсюда и название). Ученые выжидают определенное время, а затем подсчитывают количество выживших.

В новом эксперименте с «ванной» нейтроны охладили почти до абсолютного нуля, а затем поместили в прибор, который поднимает их в воздух с помощью тысяч магнитов. Через 30–90 минут ученые подсчитали количество выживших нейтронов, чтобы определить их среднее время жизни. Используя этот метод, команда подсчитала около 40 млн нейтронов за два года.

Согласно новому исследованию, среднее время жизни свободного нейтрона составляет 14 минут 37,75 секунд. Погрешность составляет всего 0,039%.


Читать далее

В американской пустыне вылупились «живые ископаемые». Они спали десятки лет

Китайский электромобиль с открытым верхом маневрирует как мотоцикл и меняет положение руля

Генетики нашли у мумии из Швейцарии трех живущих сегодня родственников

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука