Cât timp poate „trăi” un neutron în afara unui nucleu atomic?

• Oamenii de știință au dezvăluit cât timp trăiesc neutronii liberi înainte de a se dezintegra sau de a se transforma în protoni, electroni și antineutroni.
• Nucleul atomului este format din neutroni și protoni.
• Acest studiu a sugerat o fisură în modelul standard al fizicii particulelor.

Durata de viață a neutronului este un parametru important în Modelul Standard deoarece este utilizat ca intrare pentru calcularea matricei de amestecare a quarcilor, care descrie ratele de dezintegrare a quarcilor. În cazul în care quarcii nu se amestecă, acest lucru indică o nouă fizică dincolo de modelul standard.

Pentru a rezolva o enigmă de lungă durată cu privire la cât timp poate „trăi” un neutron în afara unui nucleu atomic, fizicienii au lansat o teorie nebunească, dar verificabilă, care presupune existența unei versiuni drepte a universului nostru stângist.

Ei au conceput un experiment interesant la Laboratorul Național Oak Ridge al Departamentului de Energie pentru a încerca să detecteze o particulă despre care s-a speculat, dar care nu a fost reperată. Dacă va fi găsită, teoreticul „neutron oglindă” – un geamăn al neutronului cu materia întunecată – ar putea explica o discrepanță între răspunsurile oferite de două tipuri de experimente privind durata de viață a neutronilor și ar putea oferi prima observație a materiei întunecate.

Nucleul atomului este format din neutroni și protoni. Aceste particule pot trăi și în afara nucleelor. Anul trecut, cu ajutorul Los Alamos Neutron Science Center, oamenii de știință au dezvăluit cât timp trăiesc neutronii liberi înainte de a se dezintegra sau de a se transforma în protoni, electroni și antineutroni.

Răspunsul – 877,8 secunde, plus sau minus 0,3 secunde, adică puțin sub 15 minute. Acest studiu a sugerat o fisură în modelul standard al fizicii particulelor. Pentru măsurarea duratei de viață a neutronului liber, oamenii de știință au conceput două abordări: Una prinde neutronii într-o sticlă magnetică și numără dispariția lor. Cealaltă numără protonii care apar într-un fascicul pe măsură ce neutronii se dezintegrează. Neutronii par să trăiască cu nouă secunde mai mult într-un fascicul decât într-o sticlă.