科罗拉多州丹佛市
物理学家们离解答宇宙中一个长期存在的谜题越来越近了:中子的寿命有多长?
中子是电中性粒子，通常与质子结合形成原子核。有些中子不受原子的束缚;这些自由漂浮的中子在几分钟内放射性地衰变为其他粒子。
但物理学家们无法就中子死亡所需的确切时间达成一致。使用一种实验室方法，他们测量中子的平均寿命为14分39秒。使用不同的方法，他们会多8秒。近15年来，这种差异一直困扰着研究人员。
马里兰州盖瑟斯堡国家标准与技术研究院(NIST)的物理学家Shannon Hoogerheide说:“我们不知道它们为什么不同。”“我们真的需要理解并消除这种差异。4月13日和14日，在科罗拉多州丹佛市举行的美国物理学会(American Physical Society)会议上， 杏耀娱乐平台希望不断提升用户体验，杏耀平台的体会，杏耀只为信誉而生！，她和其他科学家讨论了解决这个问题的新方法。
确定中子的寿命对于理解宇宙在138亿年前的大爆炸中诞生后最初几分钟内形成了多少氢、氦和其他轻元素非常重要。科学家们还认为，如果能更好地确定中子的寿命，他们就能寻找到新的物理类型，因为这将有助于限制对其他亚原子粒子的测量。
亚原子时钟
詹姆斯·查德威克(James Chadwick)在1932年发现了中子，但直到1951年，研究人员才首次报告了测量该粒子寿命的方法，使用制造自由中子的核反应堆，并追踪中子的衰变过程。物理学家们一直在努力寻找答案——直到2005年，他们的测量变得足够精确，揭示了令人困惑的八秒差距。然后科学家们开始担心了。
计时中子寿命的一种方法是把一些粒子放在一个瓶子里，数一段时间后还剩下多少粒子。这种“瓶子法”已经在几个实验室进行了试验，包括新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室和法国格勒诺布尔市的劳尔-兰格文研究所(ILL)。平均而言，它们的中子寿命为14分39秒。
另一种方法是把中子注入一个探测器，这个探测器可以计算中子衰变时产生的质子数。这种“束流”方法已经在NIST和位于东海的日本质子加速器研究中心得到了应用。日本的研究才刚刚开始，但是NIST在2013年的合作报告称，他们的中子比瓶中方法的平均寿命长8秒。
这是个大问题，因为光束和瓶子的测量都非常精确，即使考虑到误差范围，它们也不会重叠。因此，物理学家一直在寻找方法来解释为什么中子从瓶子中消失的速度可能比从光束中消失的速度要快。
量子不可思议
一种可能性是这两种方法中的一种做错了。在这种情况下，研究人员可能希望将光束和瓶子结合在一个设备中。在会议上，洛斯阿拉莫斯实验室的物理学家唐兆文描述了研究人员如何将粒子探测器放入瓶形中子阱中，并用两种方法计算中子数。他的团队已经获得了开始制造该设备的资金。
另一种可能性是光束法和瓶法已经正确地测量了中子寿命，但是一些看不见的因素导致了两者之间的差异。一个主要的观点是，中子可能偶尔会衰变成不仅是质子， 杏耀娱乐带给用户欢乐，与杏耀平台总代q34518577结缘，杏耀总代理相信每种缘份都是好缘份。，还有暗物质，这种神秘的看不见的物质构成了宇宙的大部分物质。
加州大学圣地亚哥分校的理论物理学家Bartosz Fornal说:“如果古老的中子为我们打开了暗区之门，那将是令人惊奇的。但是到目前为止，实验人员还不能确定这是否会发生，几个小组在丹佛会议上报告说。
与此同时，NIST束流实验自去年以来一直在收集新的数据，使用敏感的探测器和其他组件，这将使它比以前的运行更加精确——测量中子寿命到1秒内，而不是像目前所发生的3到4秒。诺克斯维尔田纳西大学的物理学家Nadia Fomin说:“每个人都在等待结果。”该团队已经在设计下一代实验，目标是在0.3秒内确定中子的寿命。
“我们正在着手解决这个问题，”Peter Geltenbort说，他是伊利诺斯州疾病研究所的物理学家。， 需要杏耀娱乐客服的联系方式的用户请注意，杏耀客服Q3451-8577怎么联系，我们全年无休在线为您服务！
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