中子寿命几何?8秒之谜困扰物理学家15年

文章来源: Nature自然科研

原文作者:Alexandra Witze

中子寿命几何?8秒之谜困扰物理学家15年

来源:洛斯阿拉莫斯国家实验室

中子能存活多久?物理学家离破解这个长期存在的宇宙谜题越来越近了。

这台位于美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的超冷中子主力探测器,让物理学家可以更加准确地测量中子寿命。

中子是电中性粒子,通常会与质子结合形成原子核。但有些中子不受原子的束缚——这些自由漂浮的中子只消几分钟就会通过放射性衰变变成其他粒子。

但中子衰变到底需要多长时间?物理学家一直无法给出一个明确的答案。一种实验方法让物理学家测得中子的平均寿命为14分39秒;而另一种方法测得的中子寿命又多了8秒。正是这个结果差异,困扰了研究人员整整15年。

“我们也讲不出为什么会有不同,”美国国家标准与技术研究所(NIST)位于马里兰分部的物理学家Shannon Hoogerheide说, “但我们迫切需要理解并消除这种差异。” 4月13日和14日在美国科罗拉多州丹佛市举行的美国物理学会会议上,Hoogerheide与其他科学家探讨如何通过新的方法解决这个问题。

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