Ученые заново измерили радиус протона. Данные противоречат Стандартной модели

Эксперименты проводились в лаборатории Томаса Джефферсона при Минэнерго США.

Радиус протона и ранее измеряли с помощью рассеяния электронов — обстреливая частицы пучками электронов. Также применялась атомная спектроскопия — изучались сдвиги в спектре протонов при их взаимодействии с электронами и мюонами.

Первый метод давал значение радиуса протона 0,897 фемтометра, второй — 0,8768 фемтометра. В 2010 году с помощью мюонной методики замеров получили радиус 0,84184 фемтометра, что могло говорить о том, что мюоны по другому взаимодействуют с протонами, нежели электроны. Это открывало бы окно в «новую физику», в которой существует пятая, неизвестная ранее сила природы.

Последний эксперимент по рассеянию электронов отличается от предыдущих более высокой точностью. На ускорителе непрерывных электронных пучков CEBAF в Лаборатории Джефферсона охлажденный газообразный водород обстреливали электронами с энергией 1,1 и 2,2 ГэВ.

Радиус протона, измеренный по новой методике, оказался равен 0,831 фемтометра.

Это согласуется с мюонным экспериментом и подтверждает отсутствие пятой силы природы.

Однако размеры частицы оказались почти на 10% меньше, чем предсказывает Стандартная модель — теория, описывающая электромагнитное, сильное и слабое взаимодействие элементарных частиц.

Как надеются ученые, дальнейшие опыты на CEBAF с использованием дейтерия приблизят их к разгадке этого противоречия.