Atomy mionowe nie mają już przed fizykami żadnych tajemnic. W ramach przełomu naukowcy natknęli się na wielką niespodziankę

Gigantycznym sukcesem zakończyły się ostatnie działania naukowców z Uniwersytetu w Queensland. Ich celem były tzw. atomy mionowe, a dokonane postępy powinny mieć przełożenie na to, jak przebiegają eksperymenty poświęcone podstawowym zagadnieniom z zakresu fizyki.
zdjęcie poglądowe

zdjęcie poglądowe

Zacznijmy jednak od początku. Atomy mionowe są wyjątkowo osobliwe, ponieważ ich jądra zawierają przechwycone ujemne miony, które weszły w miejsce elektronów. W takich okolicznościach miony krążą wokół jądra w znacznie mniejszych odległościach, a co za tym idzie – łączące je wiązania są zdecydowanie silniejsze. Australijscy naukowcy dokonali postępów w badaniach z tego zakresu, ponieważ udało im się uporać z niepewnością dotychczas ograniczającą precyzję eksperymentów poświęconych atomom mionowym.

Czytaj też: Nowy czujnik wykrywa sygnały subatomowe, które wydawały się nie do zidentyfikowania

Kluczowym wnioskiem wyciągniętym przez autorów publikacji zamieszczonej na łamach Physical Review Letters było to, że polaryzacja jądrowa nie utrudnia badania atomów mionowych. Wręcz przeciwnie: ma korzystny wpływ, ponieważ usuwa dotychczas problematyczne przeszkody. To z kolei powinno pozwolić na osiągnięcie postępów w badaniach poświęcone strukturze jądrowej, prowadząc do kolejnych korzyści z zakresu poznawania podstawowych praw fizyki.

W centrum zainteresowania członków zespołu badawczego znalazł się wpływ polaryzacji jądrowej na strukturę nadsubtelną atomów mionowych. Ten, jak pokazały zorganizowane wysiłki, jest mniejszy od przewidywanego. Wspomniany, niewielki dystans pomiędzy mionem a jądrem sprawia, że może on odgrywać rolę wyjątkowo dokładnej sondy poświęconej strukturze jądra.

Atomy mionowe zawierają miony, które krążą wokół jąder atomowych w bardzo niewielkich odległościach. Dzięki temu można wykorzystać je w formie swego rodzaju sond

Problem polegał na tym, że choć takie dane były dostępne, to naukowcy mieli problemy z ich interpretacją. Wszystko przez polaryzację jądrową, za sprawą której dochodzi do zniekształcenia kształtu jądra. Na znacznie większą skalę dzieje się tak w przypadku Księżyca orbitującego wokół naszej planety i wytwarzającego charakterystyczne pływy. W przypadku świata fizyki takie oddziaływania mają przełożenie na strukturę nadsubtelną.

Czytaj też: Ta reakcja jądrowa towarzyszy potężnym kolizjom. Fizycy wykonali historyczny pomiar

Poczynione przez australijskich fizyków postępy będą miały przełożenie na dalsze badania. Zapewniają bowiem ścisłe ramy pozwalające na skuteczniejszą od dotychczasowej interpretację danych gromadzonych w toku eksperymentów. To z kolei powinno zapewnić możliwość dokładniejszej analizy rezultatów pomiarów poświęconych strukturze nadsubtelnej. W oparciu o wstępne sugestie naukowcy przypuszczają, jakoby wpływ polaryzacji jądrowej mógł być nawet o dwa rzędy wielkości mniejszy niż sądzono.