Các nhà vật lí ở Đức vừa đo được moment từ của proton đến sai số 0,3 phần tỉ. Giá trị này tốt gấp 11 bậc so với phép đo chính xác nhất trước đây, và nó cũng có nghĩa là moment từ của proton nay được biết với độ chính xác lớn hơn so với phản proton.
Phép đo được thực hiện bởi một đội quốc tế, dưới sự chỉ đạo của Georg Schneider ở trường Đại học Johannes Gutenberg Mainz ở Đức và Phòng thí nghiệm Các đối xứng Cơ bản RIKEN Ulmer ở Nhật Bản. Tại Mainz, đội đã sử dụng một kĩ thuật “bẫy kép” để thực hiện phép đo của mình và tìm thấy moment từ proton bằng 2,79284734462(82) magneton hạt nhân.
Thiết bị bẫy kép tại Mainz. Ảnh: Georg Schneider
Schneider và một vài đồng sự của ông còn là thành viên của một đội làm việc với thí nghiệm phản proton BASE ở CERN. Hồi tháng Mười, đội CERN công bố rằng họ đã sử dụng một kĩ thuật bẫy để đo moment từ của phản proton, và tìm thấy nó bằng −2,7928473441(42) magneton hạt nhân. Hai giá trị này bằng nhau và trái dấu trong mức sai số thực nghiệm, giống hệt như Mô hình Chuẩn của ngành vật lí hạt đã dự đoán.
Hiện nay, đội nghiên cứu hướng tới mục tiêu cải tiến kĩ thuật bẫy kép để có thể tiến hành những phép đo chính xác hơn nữa. Họ cũng lên kế hoạch triển khai kĩ thuật bẫy kép tại CERN, để có thể sử dụng nó trên phản proton.
Một mục tiêu quan trọng của nghiên cứu trên là tìm kiếm những sai lệch nhỏ xíu giữa vật chất và phản vật chất. Nếu các nhà vật lí tìm thấy moment từ của proton và phản proton thật sự khác nhau về độ lớn, thì điều đó có thể chỉ dẫn đến nền vật lí vượt Mô hình Chuẩn và giải thích được, chẳng hạn, tại sao trong vũ trụ có nhiều vật chất hơn phản vật chất.
Nghiên cứu của đội Mainz được công bố trên tạp chí Science.
Nguồn: physicsworld.com
