Измерено время существования свободного нейтрона

27.10.2021

Исследователи из университета Индианы, совместно с их коллегами из других научных учреждений и из других стран, произвели самые точные измерения времени существования свободных нейтронов, нейтронов, находящихся вне пределов атомных ядер. Полученные учеными результаты имеют уровень погрешности менее, чем в одну десятую процента, и такая точность превосходит практически в два раза точность подобных предыдущих измерений.

"Процесс распада нейтрона, при котором образуется протон, электрон и почти невесомая частица-нейтрино, является одним из самых захватывающих процессов, известных физикам-ядерщикам" - пишут исследователи, - "Высокоточное измерение времени существования свободных нейтронов также является важной частью современной науки, так как эти знания могут пролить свет на некоторые загадки формирования и развития Вселенной, плюс, это позволит физикам обнаружить недостатки в существующих моделях, описывающих "работу" Вселенной на субатомном уровне".

Нейтроны, которые являлись предметом данных исследований, вырабатывались источником Los Alamos Neutron Science Center Ultracold Neutron source, расположенным в национальной лаборатории Лос-Аламос. Устройство UCNtau захватывает эти нейтроны, охлаждает их до температуры, близкой к абсолютному нулю, и удерживает их в вакуумной камере при помощи 4 тысяч магнитов, вырабатывающих магнитное поле сложной конфигурации. После 30-90 минут ожидания ученые пересчитывают количество пойманных в ловушку "выживших" нейтронов.

Уникальная конструкция установки UCNtau позволяет хранить "замороженные" нейтроны на протяжении 11 суток, значительно дольше, чем это могут делать другие подобные установки. Более чем за два года исследователи пересчитали около 40 миллионов нейтронов, а анализ собранных данных позволил установить длительность существования свободного нейтрона, которая составила 877.75 секунды со статистической погрешностью в 0.28 секунды и системной ошибкой в +0.22/-0.16 процента.

Полученные учеными значения позволят им в ближайшем будущем подтвердить или опровергнуть законность так называемой CKM-матрицы (матрицы Кабиббо - Кобаяси - Маскавы, Cabibbo-Kobayashi-Maskawa matrix), теории, касающейся субатомных частиц, называемых кварками, и играющей важную роль в Стандартной Модели физики элементарных частиц.

Также все это может помочь физикам проверить новые идеи, такие, как возможность распада нейтронов в частицы темной материи, что даст новый толчок теориям о развитии Вселенной и предоставит возможность объяснения механизмов, за счет которых в ранней Вселенной образовались ядра первых атомов.

<< Назад: Голографическая линза для космических телескопов 27.10.2021

>> Вперед: Окружающая человека зелень замедляет процесс старения 26.10.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Windows 8 испортит этот год для компании Intel 22.01.2012 Аналитик Гас Ричард (Gus Richard) из инвестиционного банка Piper Jaffray в своём опубликованном недавно исследовании отмечает: "Мы считаем, что календарный 2012 год будет весьма сложным годом для Intel: Мы ожидаем, что вторая половина 2012 года будет весьма слабой из-за ожидания выхода Windows 8, наиболее значительного обновления операционных систем Microsoft со времени выхода Windows 3.0". Традиционно компания Intel получает выгоду от выхода новых версий операционных систем Microsoft, так как пользователи и компании покупают новые компьютеры вместе с новыми ОС. Однако готовящийся выход очередной версии ПО может стать причиной того, то многие пользователи отложат обновление до появления, в данном случае, Windows 8. Развёртывание экосистемы Windows 8 в этом году может оказаться довольно проблематичной задачей. "Более того, наши контакты указывают на то, что бета-версия Windows 8 уже опоздала, и мы считаем, что предстоит довольно сложная процедура перехода. Вдобавок эта ОС весьма вероятно станет самой существенной переработкой Windows со времени Windows 3.0:", - сказал господин Ричард. Но даже если Microsoft успеет выпустить Windows 8 в соответствии со своими планами, в этом году Intel не ждут большие финансовые успехи. "Как минимум, мы полагаем, что Windows 8 сможет создать значительную паузу в спросе на несколько кварталов, существенно повлияв на рост рынка ПК в 2012 году" - считает аналитик. Microsoft весьма осторожно стремится к тому, чтобы никоим образом не открыть точную дату выхода Windows 8 - первой ОС компании, которая получит сенсорный интерфейс наряду с традиционным. Тем не менее, в настоящее время почти все рыночные наблюдатели сходятся во мнении, что выход состоится во второй половине текущего года. Гас Ричард продолжает: "Время выхода может быть легко сдвинуто на Рождество или даже на календарный 2013 год. Более того, разработчики программного обеспечения указывают, что им необходимо сделать больше существенных изменений в коде своих приложений, чем предполагалось ранее. Это вызывает к жизни вопрос о том, насколько хорошо будут исполняться старые приложения на новой Windows?". Intel, что неудивительно, настроена в отношении Windows 8 куда более оптимистично, чем банк Piper Jaffray. Ведущий производитель чипов демонстрирует прототипы планшетов, работающие под управлением Windows 8, а исполнительный директор компании Пол Отеллини (Paul Otellini) в последние несколько месяцев не раз говорил о том, каким благом станет Windows 8 для его компании. Среди прочего компания Intel выражает уверенность, что Windows 8 позволит создавать такие планшеты и ультрабуки с сенсорными экранами, которые не только смогут составить конкуренцию ARM-планшетам, но и предложат обратную совместимость с гигантским набором программ для платформы Windows, чего не смогут предложить ARM-системы на основе Windows 8 на чипах таких компаний, как Qualcomm, Texas Instruments или NVIDIA.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026