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新しいデータは、数十年にわたる中性子寿命の問題の手がかりを提供します

科学者たちは、初めて宇宙から中性子 (中性電荷を持つ亜原子粒子) の寿命を測定する方法を発見しました。

彼らは、これらの粒子が水星と金星から漏出する速度を測定することを含むこの新しい方法が、約 140 億年前に宇宙がどのように形成されたかを明らかにするのに役立つと信じています.

中性子はほぼすべての原子の原子核に存在し、原子の外に出るとすぐに電子と陽子に分解されます。

実験室ベースの 2 つの方法では、これらのとらえどころのない粒子が平均して 15 分未満しか生き残れないことが以前にわかっています。「ボトル」法では中性子の寿命が 14 分 39 秒であると計算され、「ビーム」法では寿命が 9 秒であることがわかりました。ボトル方式よりも数秒長くなります。

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研究者は、ジャーナル Physical Review Research に掲載された調査結果を信じています。 、中性子がどれだけ長く生き残ることができるかについての数十年にわたる議論を終わらせるのに役立つ可能性があります.

この研究の著者であるダーラム大学計算宇宙論研究所の Vincent Eke 博士は次のように述べています。

ダラム大学の科学者とともに、国際的な研究者チームは、NASA のメッセンジャー宇宙船からのデータを使用して、金星と水星から放出される中性子の速度を測定しました。

研究者たちは、中性子の寿命を 13 分と計算しましたが、彼らのデータは、真の値は最大で 130 秒前後する可能性があることを示しています。彼らは、より正確な測定には専用の宇宙ミッションが必要になるだろうと付け加えた.

計算宇宙論研究所の Jacob Kegerreis 博士は、研究の著者の 1 人で、次のように述べています。

「探査機は金星と水星の表面上の広い範囲の高度で観測を行い、惑星からの距離に応じて中性子束がどのように変化するかを測定することができました。」

研究の次のステップの一環として、研究者は新しい方法を使用して、中性子の寿命をより高精度に測定できる機器を設計および構築したいと考えています。


読者 Q&A:原子核で陽子と中性子を結びつけているのは何ですか?

質問者:David Kelly、マンチェスター

すべての陽子は正に帯電しているため、互いに反発します。したがって、原子が存在するという事実は、この反発を克服できる力を示しています。

強い相互作用と呼ばれるその起源は、クォークと呼ばれる陽子と中性子の両方の内部に潜む粒子にあります。これらは気まぐれに「色」と呼ばれる奇妙な形の電荷を持っており、ホスト粒子内でそれらを接着し、陽子と中性子を結合するために染み出します.

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