Впервые прямо наблюдались магнитные свойства единичного протона

26 сентябрь, 2011 - 15:28Леонід Бараш

Важное достижение было сделано в прямых измерениях магнитного момента протона и антипротона. Ученые из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце (JGU) и Института Гельмгольца совместно со своими коллегами из Института ядерной физики Макса Планка в Хайделберге и Центра Гельмгольца по исследованиям тяжелых ионов в Дармштадте впервые наблюдали квантовый скачок спина единичного фотона, захваченного в ловушку. Результат является важным шагом в попытках прямого измерения магнитных свойств протона с высокой точностью. Принцип измерения базируется на наблюдении единичного протона, находящегося в электромагнитной ловушке. Метод дает также возможность наблюдать антипротон, что в перспективе может помочь объяснить дисбаланс материи и антиматерии во вселенной.

Определение спина протона сталкивается с некоторыми трудностями. Если магнитные моменты электрона и позитрона уже измерены и сравнены в 1980 г., это еще не достигнуто в случае протона.

«Мы уже давно знаем о магнитном моменте протона, но до сих пор прямые измерения для единичного протона не выполнялись, только для ансамбля», - объяснил ситуацию проф. Йохен Вальц (Jochen Walz) из Института Гельмголца.

Реальная проблема заключалась в том, что магнитный момент протона в 660 раз меньше, чем у электрона. Поэтому для подготовки эксперимента с необходимой точностью команде ученых потребовалось пять лет.

Это достижение открывает путь для прямого точного измерения магнитных моментов протона и антипротона. Сегодня магнитный момент антипротона измерен с точностью до трех знаков после запятой. Метод, используемый в Майнце, предполагает точность в миллион раз большую.

Впервые прямо наблюдались магнитные свойства единичного протона

Ловушка для индивидуального фотона и определения скачка спина