​​​​​Das Deuteron ist zu leicht
#Technik #Atombausteine #Atomkern #Deuteron #Masse #Neutron #Penningfalle #Physik #Proton #Teilchenmasse

Fundamentale Abweichung: Einer der kleinsten Atomkerne ist leichter als er nach offiziellem Referenzwert sein dürfte, wie die bisher genaueste Messung enthüllt․ Demnach hat das Deuteron – ein Kern aus einem Proton und einem Neutron – eine deutlich geringere Masse als es der Referenzwert vorgibt․ Damit mehren sich die Abweichungen fundamentaler Atombausteine gegenüber den offiziell festgelegten․․․

​​​​​Proton: Und es ist doch kleiner!
#Technik #CODATA #Frequenzkamm #Physik #Proton #Protonenradius #Quantenelektrodynamik #Wasserstoffatom

Seit Jahren ergeben Messungen des Protonenradius abweichende Werte – Ursache unklar․ Jetzt bestätigt eine Messung mittels Laser-Frequenzkamm, dass das Proton tatsächlich kleiner ist als lange gedacht․ Zudem belegt sie, dass die Diskrepanzen nicht am Austausch des Wasserstoffelektrons gegen ein Myon bei einigen Messungen liegen․ Das räumt Zweifel an der fundamentalen Theorie der Quantenelektrodynamik aus, so․․․

​​​​​Helium-Klumpen im Atomkern
#Technik #Atomkern #Heliumkern #Isotope #Kernmaterie #Kernphysik #Kernstrukttur #Neutron #Neutronenstern #Proton

Klumpiger Kern: In Atomkernen liegen die Protonen und Neutronen nicht ungeordnet vor, sondern bilden Strukturen․ Ein Experiment bestätigt nun, dass sich dabei auch Heliumkerne aus zwei Protonen und zwei Neutronen bilden – und dass sie bei schweren, neutronenreichen Atomkernen direkt unter der Kernoberfläche liegen․ Das könnte bestimmte Zerfallsformen erklären, aber auch das Innenbeben von Neutronensternen,․․․

​​​​​Rätselhafte Asymmetrie im Proton
#Technik #Antimaterie #Antiquarks #Atomkern #Gluonen #Kernbaustein #Kernphysik #Proton #Quantenfluktuation #Quarks #Teilchenphysik

Antimaterie im Kernbaustein: Im Proton entstehen durch die Starke Kernkraft ständig kurzlebige Quark-Antiquark-Paare – die sogenannten Sea-Quarks․ Jetzt enthüllt ein Experiment, dass es beim Antimaterie-Anteil dieser Quarks eine Asymmetrie gibt: Es bilden sich mehr Anti-Down-Quarks als Anti-Up-Quarks, wie Forscher im Fachmagazin „Nature“ berichten․ Warum das so ist, bleibt ungeklärt․ Das Ergebnis könnte aber helfen, die․․․

​​​​​Antimaterie im Doppel-Test
#Technik #Antimaterie #Antiproton #Äquivalenz #Gravitation #MasseLadungsVerhältnis #Physik #Proton

Rätsel bleibt: Auf der Suche nach Unterschieden zwischen Antimaterie und Materie haben Physiker die bisher genauesten Vergleichsmessungen durchgeführt․ Dabei zeigte sich, dass das Antiproton weder im Ladungs-Masse-Verhältnis noch in seiner Reaktion auf die Gravitation von seinem Materie-Gegenpart abweicht․ Das bestätigt das Standardmodell und ist ein Hinweis darauf, dass die Symmetrie von Materie und Antimaterie in․․․

​​​​​Das Proton hat Charm(e)
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Überraschung im Atomkern: Nach gängiger Theorie besteht das Proton aus Up- und Down-Quarks sowie verbindenden Gluonen․ Doch jetzt haben Physiker Belege dafür entdeckt, dass auch das exotische Charm-Quark im Proton vorkommt․ Möglich ist dies, weil durch quantenphysikalische Fluktuationen ständig kurzlebige Paare von Quarks und Antiquarks entstehen․ Dass darunter auch Charm-Quarks sind, wurde jetzt erstmals nachgewiesen,․․․

​​​​​Überraschende Paarbildung im Atomkern
#Physik #Atomkern #Kernphysik #Neutron #Nukleon #Paarbildung #Proton #Teilchenpaar

In leichten Atomkernen geht offenbar Überraschendes vor sich: In ihnen finden sich unerwartet häufig zwei Protonen zu kurzlebigen Paaren zusammen, wie ein Experiment enthüllt․ In diesem hatten solche gleichartigen Paare einen Anteil von gut 20 Prozent – normal wären bisherigen Messungen zufolge aber maximal fünf Prozent․ Über die Ursache dieses überraschenden Effekts können die Physiker․․․

​​​​​Neue Überraschung beim Proton
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Seltsame Anomalie: Das Proton reagiert auf Elektronenbeschuss anders als erwartet․ Statt sich mit zunehmender Energie immer stärker zu deformieren, zeigt der Kernbaustein bei einer bestimmten Energie eine abrupte Reaktionsspitze․ Diese Abweichung von der Theorie könnte auf noch unerkannte Unterstrukturen oder Eigenheiten der Starken Kernkraft im Proton hindeuten, wie Physiker in „Nature“ berichten․ In jedem Fall․․․

​​​​​Fabrik für „Geisterteilchen“
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Dieses geheimnisvolle Gebilde sieht aus wie eine futuristische Skulptur, ist aber ein Werkzeug der Wissenschaft․ Zu sehen ist hier eine Magnetspule, mit der ein energiereicher Teilchenstrahl im Teilchenbeschleuniger des Fermilab in den USA fokussiert wird․ Mithilfe dieser Anlage haben Physiker erstmals Neutrinos genutzt, um die Struktur des Protons zu erforschen․ Sie schießen dabei die leichten․․․

​​​​​Genauester Blick in schwingende Wasserstoffmoleküle
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Blick auf fundamentale Wechselwirkungen: Physiker haben die Schwingungen in ionisierten Wasserstoffmolekülen so genau wie nie zuvor gemessen․ – und so grundlegende physikalische Modelle und Naturkonstanten zu überprüfen․ Das Ergebnis: Die mittels Laserspektroskopie ermittelten Werte stimmen mit den Theorien zum Quantenverhalten von geladenen Baryonen überein․ Ob es demnach eine Physik jenseits der etablierten Quantenmechanik gibt, bleibt․․․

​​​​​Ungleiche Quarks im Proton
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Materie-Bausteine im Visier: Physiker haben die Unterschiede in Verteilung und Verhalten der beiden Quark-Sorten im Proton präzisiert․ Ihre auf Berechnungen beruhende Kartierung enthüllt, dass der Impuls des Up-Quarks symmetrischer und auf kleinerem Raum konzentriert ist beim Down-Quark․ Auch beim Einfluss auf den Spin des Protons gibt es subtile Unterschiede․ Diese Daten geben damit wertvolle Einblicke․․․