Curiosità sull'atomo
Sul web ho cercato la dimensione del raggio di protone e elettrone, ma ho trovato pochi risultati,contraddittori oppure strani (wiki fornisce un valore maggiore per l'elettrone rispetto al protone). So che ha poco senso parlare di raggio in ambito subatomico, ma sono curioso.
Sulla massa si sa già tutto, ma sulla dimensione lineare non si sa nulla? Grazie in anticipo
Sulla massa si sa già tutto, ma sulla dimensione lineare non si sa nulla? Grazie in anticipo
Risposte
Ho fatto ricerche in inglese sul raggio del protone . Sembra che la sua determinazione sia un problema non ancora risolto, come dice qui in vari articoli .
Traduco da questo sito: https://www.google.it/amp/s/phys.org/ne ... puzzle.amp
"Una grande squadra composta da ricercatori di tutto il mondo ha ripetuto esperimenti condotti diversi anni fa (nel 2010) che mostravano un raggio diverso del protone quando era orbitato da un muone anziché da un elettrone - soprannominato il puzzle del protone - questa volta usando un nucleo di deuterio e ha trovato lo stesso "puzzle". Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Science, il team descrive gli esperimenti che hanno condotto, e offrono alcune idee possibili per aiutare a dissipare l'idea che il puzzle indichi che potrebbero esserci dei problemi con il Modello standard.
Gli scienziati sono stati in grado di calcolare il raggio di un protone (0,88 ± 0,01 femtometri) per un po' di tempo usando la carica dell'elettrone che orbita attorno ad esso e così facendo hanno contribuito a confermare le teorie fornite dal modello standard. Ma, nel tentativo di migliorare l'accuratezza delle misurazioni usando un muone a carica negativa (che orbita più vicino al protone), i ricercatori del Max Planck Institute nel 2010 hanno trovato un raggio diverso, 7 deviazioni rispetto a quello che era considerato il valore ufficiale.
Questo "rompicapo del protone" ha fatto sì che i fisici si "grattavano la testa" da allora perché esso suggerisce che c'è un errore nel Modello Standard da qualche parte. Negli ultimi sei anni diversi ricercatori hanno offerto teorie per risolvere il puzzle, molte delle quali hanno coinvolto modi per preservare il Modello Standard, ma fino ad oggi il puzzle rimane ancora.
In questo ultimo sforzo i ricercatori hanno cercato di ottenere maggiori informazioni sul problema aggiungendo un altro pezzo al puzzle, un neutrone, cioè utilizzando un nucleo di deuterio. Pensavano che la presenza del neutrone avrebbe cambiato il modo in cui gli elettroni e i muoni percepivano la carica del protone. Tuttavia essi riferiscono che hanno scoperto che la misura che hanno fatto del raggio del protone era ancora diversa da quella trovata con solo un elettrone e un protone, di circa 7,5 sigma (0,82 femtometri).
I risultati del team non offrono nuove spiegazioni per le discrepanze di misurazione: rimane un enigma, ma offrono alcune possibilità per ulteriori indagini, ad es. modi per migliorare le misurazioni e forzare i muoni a interagire con i protoni per vedere se possano esserci prove di una forza sconosciuta."
L'enigma, come vedi, resta.
Si cerca di fare di tutto per salvare il modello standard, che, tra l'altro, postula l'esistenza dei cosiddetti "quark" come costituenti ultimi della materia.
Il protone sarebbe composto da 3 quark tra cui opererebbe la forza nucleare forte (teorizzata da Yukawa), mediata da altre particelle esotiche, denominate "gluoni".
I calcoli sembravano confermare questo modello, che era in accordo col raggio osservato del protone, senonchè nel 2010 misurazioni più precise hanno rivelato un raggio del protone più piccolo del 4% rispetto a quello previsto dal modello standard e da lì sono cominciati i problemi.
La discrepanza è stata confermata anche da successivi esperimenti e, anziché concludere che il modello standard è errato, si ripetono all'infinito gli esperimenti sperando che vengano confermate le vecchie misure, ma niente, la discrepanza viene sempre confermata, anzi è salita al 5%.
Il modello standard ha fallito, soprattutto da quando è stato risolto il vero problema della fisica nucleare, quello del raggio del nucleo dell'atomo (il problema del raggio del protone era solo un falso problema, creato ad hoc come specchietto per le allodole per distogliere l'attenzione da quello del raggio nucleare, che il modello standard non aveva la più pallida idea di come risolvere) di recente risolto in un modo completamente indipendentemente dal modello standard, in un quadro teorico che non ha nulla a che vedere con esso (per fortuna...).
"Una grande squadra composta da ricercatori di tutto il mondo ha ripetuto esperimenti condotti diversi anni fa (nel 2010) che mostravano un raggio diverso del protone quando era orbitato da un muone anziché da un elettrone - soprannominato il puzzle del protone - questa volta usando un nucleo di deuterio e ha trovato lo stesso "puzzle". Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Science, il team descrive gli esperimenti che hanno condotto, e offrono alcune idee possibili per aiutare a dissipare l'idea che il puzzle indichi che potrebbero esserci dei problemi con il Modello standard.
Gli scienziati sono stati in grado di calcolare il raggio di un protone (0,88 ± 0,01 femtometri) per un po' di tempo usando la carica dell'elettrone che orbita attorno ad esso e così facendo hanno contribuito a confermare le teorie fornite dal modello standard. Ma, nel tentativo di migliorare l'accuratezza delle misurazioni usando un muone a carica negativa (che orbita più vicino al protone), i ricercatori del Max Planck Institute nel 2010 hanno trovato un raggio diverso, 7 deviazioni rispetto a quello che era considerato il valore ufficiale.
Questo "rompicapo del protone" ha fatto sì che i fisici si "grattavano la testa" da allora perché esso suggerisce che c'è un errore nel Modello Standard da qualche parte. Negli ultimi sei anni diversi ricercatori hanno offerto teorie per risolvere il puzzle, molte delle quali hanno coinvolto modi per preservare il Modello Standard, ma fino ad oggi il puzzle rimane ancora.
In questo ultimo sforzo i ricercatori hanno cercato di ottenere maggiori informazioni sul problema aggiungendo un altro pezzo al puzzle, un neutrone, cioè utilizzando un nucleo di deuterio. Pensavano che la presenza del neutrone avrebbe cambiato il modo in cui gli elettroni e i muoni percepivano la carica del protone. Tuttavia essi riferiscono che hanno scoperto che la misura che hanno fatto del raggio del protone era ancora diversa da quella trovata con solo un elettrone e un protone, di circa 7,5 sigma (0,82 femtometri).
I risultati del team non offrono nuove spiegazioni per le discrepanze di misurazione: rimane un enigma, ma offrono alcune possibilità per ulteriori indagini, ad es. modi per migliorare le misurazioni e forzare i muoni a interagire con i protoni per vedere se possano esserci prove di una forza sconosciuta."
L'enigma, come vedi, resta.
Si cerca di fare di tutto per salvare il modello standard, che, tra l'altro, postula l'esistenza dei cosiddetti "quark" come costituenti ultimi della materia.
Il protone sarebbe composto da 3 quark tra cui opererebbe la forza nucleare forte (teorizzata da Yukawa), mediata da altre particelle esotiche, denominate "gluoni".
I calcoli sembravano confermare questo modello, che era in accordo col raggio osservato del protone, senonchè nel 2010 misurazioni più precise hanno rivelato un raggio del protone più piccolo del 4% rispetto a quello previsto dal modello standard e da lì sono cominciati i problemi.
La discrepanza è stata confermata anche da successivi esperimenti e, anziché concludere che il modello standard è errato, si ripetono all'infinito gli esperimenti sperando che vengano confermate le vecchie misure, ma niente, la discrepanza viene sempre confermata, anzi è salita al 5%.
Il modello standard ha fallito, soprattutto da quando è stato risolto il vero problema della fisica nucleare, quello del raggio del nucleo dell'atomo (il problema del raggio del protone era solo un falso problema, creato ad hoc come specchietto per le allodole per distogliere l'attenzione da quello del raggio nucleare, che il modello standard non aveva la più pallida idea di come risolvere) di recente risolto in un modo completamente indipendentemente dal modello standard, in un quadro teorico che non ha nulla a che vedere con esso (per fortuna...).
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