10 пъти по-близо до мюоните: Пробив в изследването на атомите

Изследователи от Университета на Куинсланд са направили важна стъпка в изучаването на мюонните атоми, отваряйки пътя към нови експерименти в ядрената физика. Работата им е публикувана в списание Physical Review Letters.

Екипът от Училището по математика и физика към Университета на Куинсланд комбинира теоретични изчисления с експерименти и показа, че ефектът на ядрената поляризация не ограничава изучаването на мюонните атоми – редки образувания, в които вместо електрон около ядрото се върти мюон, тежък аналог на електрона.

Според съавтора на изследването д-р Одиле Смитс откритието позволява магнитната структура на ядрото да се изучава по-точно с помощта на мюонни атоми.

„Мюонните атоми са изключително интересни. Тъй като мюонът е десетки пъти по-тежък от електрона, той се върти по-близо до ядрото и „вижда“ структурата му много по-ясно.“

отбеляза тя

Досега подобни изследвания бяха възпрепятствани поради несигурност: колко ядрената поляризация влияе на хиперфината структура (фините енергийни разклонения в атомите). Този ефект е подобен на влиянието на Луната върху приливите и отливите – тя изкривява формата на ядрото.

„Показахме, че ефектът от ядрената поляризация в мюонните атоми е много по-малък, отколкото се смяташе досега.“

добави Смитс

Ръководителят на проекта, доцент Джасинда Гингес, подчерта, че резултатите премахват голяма пречка пред по-доброто разбиране на ядрената структура и фундаменталната физика. Изчисленията бяха независимо проверени от Д-р Наталия Орешкина от Института за ядрена физика „Макс Планк“ в Хайделберг, Германия.

Сега, според авторите може да се очаква нова вълна от експерименти с мюонни атоми, включително и в Института „Паул Шерер“ в Цюрих, където вече е в ход мащабна изследователска програма за тези екзотични частици.