新实验方法测得质子半径“变小”

　　μ氢原子是由质子和围绕其运动的μ子组成的系统。科学家使用它能更加精确测量质子半径。

　　腾讯科学讯 物理学家重新测量了质子半径，测量结果为0.84087飞米（一飞米为10^-15米，大约相当于伽马射线波长1%）。这次测量的数据比目前公认的质子半径（0.8768飞米）大约小4%，物理学家感到十分困惑。

　　如果这次测量结果正确，就说明我们对量子电动力学（QED)的理解还不完整，量子电动力学是处理光与物质相互作用的一门学科，是目前为止最为精确的物理理论之一。

　　为了测量质子半径，科学家目前有三种方法：1、电子散射法：把一束高能量电子射向质子，观测电子在质子表面散射的情况，根据散射图谱可以推算出质子半径的大小。

　　2、轨道跃迁法：电子距原子核有一定的距离，当增加电子的能量，它就会跃迁到较高的能级上去。通常，电子又会释放出能量重新回到低能级上。科学家可以通过测量电子在受到激发时吸收的能量和退激发时释放的能量之间的差异，也可以估算出质子的半径。

　　3、还有一种μ氢原子方法：μ氢原子是由质子和围绕其运动的一个μ子组成的系统（μ子和电子带同样的电荷，质量是电子207倍）。当它围绕质子运动的时候，轨道半径比电子要小，需要更多能量才能激发到高能级上去，这样就意味着可以更加精确测量吸收和释放能量之间的差异，使用这种方法可以得到更加精确的测量结果。

　　前2种是经典的方法，已经使用了几十年，倾向于得到较大的质子半径。最新的第3种方法得到了较小的质子半径，物理学家认为这种新方法的精确度更高，但却与当今的物理理论存在矛盾，因此还需要近一步的实验进行核实。（清风）