Zmenší se nám protony?

Atom lithia (černě elektrony, červeně protony, modře neutrony)Foto: Henry W. Schmitt, licence Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported

Nepatrná odchylka, ale obrovské možné důsledky. Tak by se daly popsat výsledky nejnovějšího „přeměření“ protonu.

Kladně nabité protony jsou jedny z vůbec nejhojnějších částic, protože spolu s neutrony tvoří jádra všech atomů ve vesmíru. Velikost protonu se dá stanovit při pozorování jeho interakcí se záporně nabitými elektrony a měřením změn energie. Dosavadní studie ukazovaly, že průměr protonu činí 0,8768 femtometrů (1 femtometr je 10^-15 metru). Mezinárodní tým vědců z německého Institutu Maxe Plancka ale zvolil jiný přístup a pro měření velikosti protonu použil částice miony (někdy též nazývané muony), které jsou asi 200x těžší než elektrony a měly by tedy být citlivější k velikosti protonu. 

V urychlovači částic vědci pomocí mionů bombardovali atomy vodíku, které jsou tvořeny jedním protonem a jedním elektronem. V několika případech mion nahradil elektron a začal kroužit kolem vodíkového jádra. Změny energie vědci měřili laserem s velmi vysokou přesností – a došli k tomu, že jejich výsledek je o 4 % menší než předchozí odhady velikosti protonu. Rozdíl činí 0.00000000000003 milimetru. Nepatrné číslo může otřást základy fyziky, protože s velikostí protonu se počítá při mnoha základních výpočtech. Jestli k tomu dojde, není zatím jasné, protože vědci své výsledky budou raději znovu přezkoumávat. 

Zdroj: Nature News, Nature