فیزیک‌دانان «لحظه‌ی جادویی پروتون‌ها» را به‌دقت اندازه‌گیری کردند.

 

مجله علمی ایلیاد - گروهی بین‌المللی از دانشمندان از روش‌های بسیار دقیقی برای اندازه‌گیری لحظه‌ی جادویی پروتون‌ها، استفاده کردند. آن‌ها عدد ۲.۷۹۲۸۴۷۳۴۴۶۲ به‌علاوه ۰.۰۰۰۰۰۰۰۰۰۸۲- مغناطیس هسته‌ای که واحد معمولی برای اندازه‌گیری این خاصیت است را به‌دست آوردند.

لحظه‌ی جادویی خاصیتی از ذرات است که پیش نیاز مغناطیس است و برای پروتون‌ها به‌کار می‌رود؛ این لحظه در واقع خاصیت بنیادی ساختار اتمی را دارا است. گروه محققان شامل دانشمندان آزمایشگاه تقارن بنیادی اولمر«RIKEN (FSL)»، دانشگاه مینز جوهانس گوتنبرگ، موسسه‌ی فیزیک هسته‌ای مکس پلانک، هیدنبرگ و GSI Darmstadt است. میزان دقت اندازه‌گیری‌های اولیه بهتر از یک در میلیارد بود.

برای دستیابی به چنین تخصصی، محققان باید پروتونی را تفکیک می‌کردند، نه یک مشت ذرات میکروسکوپی را؛ بلکه فقط ذره‌ای که در تله‌ی پنینگ گرفتار شده است. آن‌ها سیگنال حرارتی یون‌ها را شناسایی کردند، به‌عبارتی دیگر، اتم‌ها یا مولکول‌ها با نسبت غیریکنواختی از الکترون‌ها نسبت به پروتون‌ها را تشخیص دادند و از میدان الکتریکی برای برداشتن پروتون‌ها استفاده کردند، تا‌زمانی‌که فقط یک عدد باقی ماند. دستیابی به سطح بالایی از آزمایش تخصصی، مستلزم مهندسی سخت و انتقال پروتون بین دو نوع تله بود.

پروتونِ درون تله پنینگ چرخش خود را با میدان مغناطیسیِ درون تله، هماهنگ می‌کند. ردیاب دو فرکانس را اندازه‌گیری کرد، فرکانس سیکلوترونِ پروتون در میدان مغناطیسی و فرکانس لارمور. این کار به تعیین لحظه‌ی مغناطیسی کمک می‌کند. پس از اینکه پروتون در تله‌ی اول گرفتار می‌شود، وارد تله‌ی دوم شده و در آنجا حالت چرخش مغناطیسی به‌دست می‌آید.

«جورج شیندر»، نویسنده‌ی اول مطالعه می‌گوید: «این کار ما را قادر می‌سازد تا درک بهتری از ساختار اتمی داشته باشیم.»

«آندرس موسر»، عضو RIKEN FSL و نویسنده‌ی دوم این مطالعه گفت: «منتظرم که با استفاده از این روش، بتوانیم اندازه‌گیری‌های مشابه دقیقی از پادپروتون در آزمایش BASE در CERN انجام دهیم و این کار ما را قادر می‌سازد، تا نکاتی را در مورد علت عدم وجود پادماده در جهان امروز، به‌دست آوریم.»

 

نوشته: برد برگان
ترجمه: سحر الله‌وردی - مجله علمی ایلیاد