第一百四十九章：解决质子半径之谜（4/5）

既然‘云’的边界是模湖的，那又怎么确定直径呢？

物理学家依靠电荷密度来做到这一点，类似于云中的水分子密度，确定了水分子的密度在一个边界值之上，就可以精确的确定这朵云的直径了。

而质子也同样如此。

质子并不是一个球，没有绝对精准的半径，它的半径是本身携带的电荷密度降到一定能量阈值以下的边界到核心的距离。

要对这样的一个边界做测量，难度可想而知。

不过有需求就肯定有人会去解决，质子的半径在物理的发展中早早就通过数学方法被估测出过来了，而后随着时间的推移，各种高精物理设备的发展，这个数字被精确的测量了出来，最终被确定为±  fm飞米（1飞米＝10^-15米）。

当然，这只是从世界上许多不同测量值中取的“平均值”，而且已经考虑了足够的误差条件。

在2010年以前，这个数字被codata（国际科学技术数据委员会）采用，确定为质子的半径。

但后面，在 2010年，介子光谱测量法挑战了这个数值。

在马克斯普朗克量子光学研究所的物理学家们的一次实验中，他们使用了介子氢，用一个介子取代了绕原子核旋转的电子作为实验材料。

由于它比电子重近 200倍，所以它的轨道要小得多，因此它在质子内部的概率要高得多( 1000万倍)。

且由于它离质子更近，这使得这种测量技术的灵敏度提高了一千万倍。

这支物理学家团队本来是只是希望他们测量到的质子半径与之前的实验大致相同，而让飞米这个数字的确定性更高。

当时没人会觉得这场实验会出什么意外，毕竟从理论上来说，电子和介子之间除了质量和寿命没有任何其他的区别。

然而，不出意外的话就肯定要出意外了。

这次实验，他们测量的质子半径明显比国际科技数据委员会（codata）给出的数值低，最低时甚至低到了惊人的飞米。

哪怕是去除掉核外电子质子内部造成的能级变化影响，再取平均数字和误差，半径数值也在±  fm。

这一项实验结果让当时的研究人员有些措手不及，毕竟质子的半径涉及到了物理学大厦的基地。

结果发布后，更多的物理学家投入了

但此后，更多的光谱学实验进一步印证了偏小的质子半径。

各国的实验都表明，质子的半径应该比以前的更小。

可让人困惑不解的是，通过散射实验得到的质子半径，却始终停留在飞米左右。

也就是说两种不同的测试方法，产生了5%的差距，这百分之五的差距，被称作‘质子半径之谜’。