科学家用第三种方法测量出中子寿命887秒

当我们看向夜空时，我们看到了宇宙曾经的样子。我们知道，在曩昔，宇宙曾经比如今更暖和、密度更年夜。当我们看向天空足够深的处所时我们会看到被称为宇宙微波配景的年夜爆炸的微波残留物。这标记着我们所能看到的极限，它标记着从我们的制高点可以察看到的宇宙的规模。

我们察看到的宇宙配景来自于宇宙已经有约38万年汗青的时刻。我们不克不及直接察看在此之前产生的工作。斟酌到我们对物理学的相识，早期的年夜部门光阴是相称好懂得的，但年夜爆炸的最早时候仍是一个有点神秘的问题。依据尺度模子，宇宙最早的时候长短常得热和密集，乃至宇宙的根本力气的作用也跟如今分歧。为了更好地舆解年夜爆炸，我们必要更好地舆解这些力气。

而更难懂得的力之一是弱力。跟更认识的力如引力和电磁力分歧，弱力主要是经由过程其对放射性衰变的影响而被看到。是以，我们可以经由过程丈量事物衰变的速率来研讨弱力。但在涉及到中子的时刻有一个问题。

中子跟质子一路组成了我们四周的原子核。在一个原子核内，中子可以异常稳固。但当一个中子零丁存在时，它通常会在几分钟内衰变。中子的衰变率通常因此其半衰期来表现的。也便是说，一个中子约有50/50的机遇产生衰变的光阴。从技术上讲，他们丈量的是一个被称为中子寿命的相关量，但设法主意是一样的。

今朝，我们有几种丈量中子半衰期的办法，如丈量一束中子或将其冷却后困在一个磁瓶中，但这些分歧的办法给出的半衰期成果分歧。这些办法本应该给出雷同的成果，但它们并没有。光束法给出的寿命是888秒，而磁瓶法给出的是879秒。大概办法中存在一些体系偏差，但这种差别对根基物理学来说是一个问题。不外如今一项新的研讨则以第三种方式丈量了中子衰变，即应用一个绕月球运行的航天器。

据相识，没有空气的月球外面赓续受到宇宙射线的轰击。有时宇宙射线会将一个中子踢出月球外面。傍边子加快分开月球时它就有机遇产生衰变。是以，研讨小组应用NASA的Lunar Prospector卫星来计算分歧轨道高度上的中子数目。据此，他们计算出中子的寿命为887秒。

固然这个成果还不够准确，它不敷以办理中子衰变问题，但它确切注解了我们可以应用航天器来得到异常准确的成果--精确到将来的义务大概可以或许办理早期宇宙学的最软弱环节。