Wissenschaftler haben die genaue Lebensdauer eines Neutrons herausgefunden; mehr als zwei Jahre und 40 Millionen Elementarteilchen wurden für die Messung aufgewendet

Eine internationale Gruppe von Ingenieuren unter der Leitung von Wissenschaftlern der Indiana University (Bloomington), gaben eine Erklärung ab, dass sie die weltweit genaueste Messung der Existenzzeit durchführen konnten Neutron. Den Berechnungen zufolge beträgt die "Lebensdauer" eines Neutrons also nur 877,75 Sekunden (eine Abweichung von - / + 0,28 Sekunden).

Neue wissenschaftliche Arbeiten und ihre Ergebnisse

Eine Gruppe von Physikern, die an dem Projekt arbeiten UCNtau, gaben an, dass sie in der Lage waren, die (zur Zeit) genaueste Messung des "Lebens" des Neutrons durchzuführen. Laborexperimenten zufolge ist das "Leben" eines Neutrons 877,75-/+ 0,28 Sekunden, was ungefähr gleich ist 14 Minuten und 38 Sekunden.

Wie Wissenschaftler betonen, ist ihre Messung doppelt so genau wie die vorherigen. Tatsächlich ist eine solch verfeinerte Messung sehr wichtig, um die Prozesse in den ersten Minuten nach dem Urknall zu verstehen.

Wie das "Leben" eines Neutrons gemessen wurde

Das Neutron ist einer der "Bausteine", aus denen alle Materie aufgebaut ist. Es gehört zu den schweren Teilchen und ist tatsächlich ein neutrales Analogon eines Protons (das eine positive Ladung hat). In diesem Fall kann das Neutron lange Zeit außerhalb der Zusammensetzung des Kerns existieren. Aber nach etwa 15 Minuten zerfällt es in ein Proton, ein Elektron und ein Antineutrino.

Bis zum letzten Experiment versuchten Wissenschaftler, die Zerfallszeit eines Neutrons auf zwei Arten zu messen:

1. Die Methode "Bunch" - zeigte das Ergebnis in 887,7 - / + 2,2 Sekunden.

2. Die Flaschenmethode - zeigte das Ergebnis in 878,5 - / + 0,8 Sekunden.

Diese Diskrepanz beruhigte die Wissenschaftler nicht. Schließlich brauchen Ingenieure eine relativ genaue Zahl, um sie in die komplexesten Gleichungen einzubeziehen, mit deren Hilfe sie versuchen, das Universum selbst zu beschreiben.

Um den Zeitpunkt zu klären, entschieden sich die Wissenschaftler für ein neues Messverfahren.

Also wurde im Los Alamos National Laboratory ein Experiment durchgeführt UCNtau, was in der Tat eine logische Weiterentwicklung der "Flaschen"-Methode ist, die "Bad"-Methode genannt wird.

In früheren Experimenten platzierten Wissenschaftler freie Neutronen in einem Behälter in Form einer Flasche (übrigens daher der Name). Danach wird eine gewisse Zeit erwartet und dann beginnt die Zählung der im Behälter verbleibenden Elemente.

In der neuen Arbeit platzierten Wissenschaftler Neutronen (auf fast den absoluten Nullpunkt abgekühlt) in ein "Bad", in dem sie durch die Wirkung von Tausenden von Magneten im Weltraum aufgehängt wurden.

Nach 30-90 Minuten zählten die Ingenieure die verbliebenen Neutronen und berechneten so die durchschnittliche Zeit ihres „Lebens“.

Mit dieser Methode berechneten Wissenschaftler etwa 40 Millionen Neutronen, und es dauerte zwei Jahre Arbeit.

Basierend auf den Ergebnissen der durchgeführten Arbeit haben Wissenschaftler festgestellt, dass die Existenz eines Neutrons gleich 14 Minuten und 37,75 Sekunden. In diesem Fall betrug der Messfehler nur 0,039%.

Wissenschaftler haben die Ergebnisse der Arbeit auf den Seiten der Zeitschrift Physical Review Letters geteilt.

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