学术活动

质子“缩水”了吗?

 

6月13日晚6点半,受伟德国际1946官网邀请,杜克大学高海燕教授给同学们带来了一场关于质子“缩水”的报告。

 

高海燕教授毕业于清华大学物理系,后赴美留学获得加州理工学院物理学博士。博士后研究之后进入麻省理工学院执教,2002年受聘于杜克大学,现在是杜克大学终身教授,并担任杜克大学物理系系主任。高教授的报告深入浅出,条理清晰,生动有趣,向同学们展示了核物理研究的前沿,激发了大家对基础学科研究的兴趣。

 

高海燕教授首先对大家解释了质子“缩水”是指质子带电半径变小,她以一个问题:“中子和质子有什么区别?”引发了大家的思考。从同学的回答中,高教授引出了标准模型等理论,接着回顾了中子、质子研究的发展历史。然后高教授介绍了利用电子散射实验测量质子半径的方法,提出质子的带电半径和形状因子有关,而形状因子又分为电形状因子和磁矩形状因子,因此考虑磁矩形状因子的情形下,可以用极化的电子打在非极化的靶上,通过测量反弹后电子的极化强度计算磁矩形状因子。接着高教授讲述了测量氢原子半径的另一种方法,即利用氢原子能级的兰姆移位,兰姆位移是指氢原子和类氢离子能级不完全精确符合量子力学理论计算结果的现象。根据兰姆位移,可以通过QED理论反推出质子半径。有研究小组设计了这样一个实验,他们用子打击氢气,使得子替换了氢原子中的电子,再测量新氢原子的能级,推出质子半径。子的质量是电子的200倍,大大提高了实验精度,测量出的质子半径将会更加准确。但是他们的测量结果却令人震惊,相比以往的测量结果,质子的半径变小了。讲到这里,高教授点出了报告的中心话题,质子半径为什么变小了?此时在场的同学都已经深深被吸引,听得聚精会神。接着高教授讲述了关于此现象的一些猜想和最新研究进展,告诉大家她所在的研究团队也进行了实验,重新用电子散射法测量质子半径,并介绍了该实验的优势和结果,激起了大家的极大兴趣。

 

在之后的答疑环节中,同学们积极与高教授交流,气氛十分热烈,高教授就同学们提出的问题仔细地解答,使得大家对这次的报告有了更加深入的了解。最后葛欣副经理为整个报告作总结,在大家的掌声中,报告落下了帷幕。这场报告带给大家的不仅是知识,还让同学们感觉到科学的魅力,感受到孜孜不倦的探索精神,这将激励大家在科研的道路上勇敢前行,探索真理。


 

 

 

(侯昕彤)

点击次数:52 更新时间:2014-06-17【打印此页】【关闭】