物理学的很多问题都依赖于质子的质量。图片来源：William Andrew/Getty

本报讯 一项约束质子质量的新实验发现，这种亚原子粒子比此前认为的轻300亿分之一。这比此前最佳的测试精确了3倍。

所有原子都包含至少1个质子，这意味着测量其最简单的特征——大小、电荷和质量有助于回答物理学领域一些大问题，包括宇宙中含有的物质为什么比反物质更多等。

该研究背后的国际团队使用了对百万分之一（ppt）级质量敏感的工具，这相当于能够测量落在一架三角钢琴上的一根睫毛的质量。

这一测量是在一个1.5公升的密封罐中进行的，里面所有的空气都被泵出并冷却到接近绝对零度。“这个容器被密封了，所以它与外部世界没有任何关联。”德国马普学会核物理研究所带领这项研究的Sven Sturm说。

一个电子束被用来轰炸密封罐内的一个塑料目标。该团队利用一个被称为彭宁离子阱的装置，以限制电磁场中的一个质子。该质子在磁场中画着圈移动，通过测量其速度，该团队可以计算其质量。

“这是非常精确的实验，他们用了非常复杂的方法。”并未参加这一研究的Peter Mohr说。Mohr是英国科技数据委员会（CODATA）的成员，该团队收集基础物理测量结果并定期发表供科学界使用的标准值。

降低质子质量有助于人们让一些研究更加精细，如旨在了解为什么宇宙中的物质量超过反物质量的研究，欧洲核子研究委员会ALPHA实验项目的Makoto Fujiwara说，该项目旨在寻找氢气及其反物质配对物的差异。

（冯维维）