28 ноября 2010
воскресение
  DAILY podcasts — аудиоприложение к газетам и журналам
Поиск
Архив
итоги, коммерсант, радиожурнал, власть, деньги, секрет фирмы, автомир, русский репортер, независимая газета, советский спорт, жизнь, аргументы и факты, новая газета, семь дней, лиза, спорт-экспресс, комсомольская правда, журнал, ведомости, газета, московский комсомолец, известия, труд, финанс, московский комсомолец, российская газета, коммерсант, радиожурнал, власть, деньги, секрет фирмы, автомир, русский репортер, независимая газета, советский спорт, жизнь, аргументы и факты, новая газета, семь дней, лиза, спорт-экспресс, комсомольская правда, журнал, ведомости, газета, известия, обзор сми, труд, финанс, московский комсомолец, российская газета
 НАУКА
Эксперт: Странные данные из Виллигена
слушать


Тигран Оганесян
Двенадцать лет кропотливых экспериментов на мощном ускорителе элементарных частиц в Виллигене (Швейцария) наконец воплотились в результат, переполошивший мировое физическое сообщество.

В начале июля интернациональный коллектив, объединивший более трех десятков ученых из Европы, США и Азии, отрапортовал в журнале Nature: согласно проведенным новым расчетам, радиус протона, базового строительного элемента обычной материи во Вселенной, составляет 0,84184 фемтометра (1 фм = 10−15 м), что почти на 4% меньше его «канонических размеров» (0,8768 фм), зафиксированных международным Комитетом по сбору и оценке численных данных в области науки и техники (CODATA).

В мире фундаментальных физических констант диапазон допустимых статистических погрешностей измерения обычно составляет несколько тысячных, а то и миллионных долей процента и только в самых крайних случаях — десятые доли процента.

Что же могут означать четыре процента «усушки» среднеквадратичного радиуса распределения заряда протона (а именно так корректно звучит определенная экспериментаторами размерная характеристика важнейшей частицы мироздания)?

Даже весьма далекие от современной физики люди, узнав о подобной внушительной коррекции, имеют веские основания попенять за чашкой чая на общее несовершенство наших научных знаний и усомниться в компетентности некоторых специалистов.

Что же касается самих многочисленных коллег физиков-экспериментаторов, они пока, похоже, просто не могут прийти в себя от изумления, и разброс их мнений вызывает стойкую ассоциацию с многоголосым восточным базаром. Мы же ограничимся тремя основными версиями возможного объяснения представленных результатов. Самая простая и удобная: Рандольф Поль из Института квантовой оптики имени Макса Планка в Гархинге (Германия) и его коллеги по сенсационному эксперименту что-то напутали в своих вычислениях. Вторая, промежуточная: формально они все посчитали правильно, но при этом неверно интерпретировали некоторые физические механизмы и процессы, лежащие в основе осуществленного эксперимента.

И наконец, самая радикальная и неприятная: мейнстримовская теория квантовой электродинамики (КЭД), верой и правдой служившая науке на протяжении многих лет и выдавшая на-гора массу точнейших расчетных физических величин, тоже не всесильна и теперь нуждается в основательном пересмотре.

Как измерить радиус протона

Сходятся физики-ядерщики в одном: добытая к настоящему времени информация об особенностях внутренней структуры и механизмах поведения протона в различных физических условиях несовершенна. Как отмечают и сами авторы нашумевшей публикации в Nature, к числу непроясненных загадок протона прежде всего относятся размеры радиуса распределения его заряда и аномальный магнитный момент частицы.

Как известно, протон не является истинно элементарной частицей, поскольку он, в свою очередь, состоит из трех кварков: двух u-кварков с электрическими зарядами +2/3 (в единицах элементарного заряда) и одного d-кварка с электрическим зарядом –1/3.

Будучи составной частицей, протон имеет конечные размеры, но, разумеется, его нельзя представлять как «твердый шарик» — четкой пространственной границы у него нет.

Если следовать современным физическим теориям, протон скорее напоминает облако с размытыми краями, состоящее из рождающихся и аннигилирующих виртуальных частиц.

Соответственно, «размер» протона можно определить лишь довольно условно — через определение радиуса действия его положительного заряда (точнее, расстояния, на котором плотность этого заряда падает ниже определенной величины), причем измерить этот зарядовый радиус проще всего при помощи элементарного атома водорода, который состоит из одного протона и одного электрона.

Революция или диверсия?

По признанию самих авторов виллигенской сенсации, изначально они всего лишь хотели «более точно измерить величину радиуса протона по сравнению с предыдущими экспериментами, проводившимися с обычными атомами водорода». «Долгое время в наших мыслях не возникало и малейшего намека на то, что итоговые результаты окажутся столь разительно отличными от полученных ранее», — говорит Франц Коттман.

Координатор эксперимента Рандольф Поль, в свою очередь, прямо заявил в одном из своих многочисленных интервью, что, «конечно, самым элегантным и простым решением возникшей тупиковой ситуации было бы обнаружение каких-либо ошибок, закравшихся в наши вычисления», однако сразу же добавил, что привлеченные к анализу данных сторонние теоретики пока ляпов найти не смогли.

Источник: http://www.expert.ru/printissues/expert/2010/29/strannue_dannue_iz_villigena/
Дата: 2010-07-27
WWF Russia.
PodcastAlley.com каналы Яндекс Add to Google