自1947年以來,物理學家一直認為中子是中性基本粒子和原子的主要成分,實際上在其中心攜帶正電荷,並且在其外邊緣處有抵消負電荷。
但是新的研究表明,設置更為複雜。
已經發現中子在其內芯和外邊緣都具有負電荷,在介於兩者之間的正電荷使粒子電氣中性。
華盛頓大學物理學家杰拉爾德·米勒(Gerald A. Miller)說:“沒有人意識到這種情況。” “這很重要,因為這是我們以前不知道的明顯事實。現在我們知道了。”
該發現改變了對中子如何與負電荷相互作用的科學理解電子並積極地充電質子。具體而言,它對理解強力,這是自然的四個基本力量之一(其他是弱力,電磁和最弱的力量 - 重力)。
強力結合原子核共同使原子(所有物質的構建基礎)組裝成分子。
米勒說:“我們必須準確地了解強力的工作原理,因為它是我們在宇宙中知道的最強力量。”
這些發現基於在弗吉尼亞州紐波特新聞的托馬斯·杰斐遜國家加速器設施收集的數據,馬薩諸塞州理工學院的貝茨線性加速器和德國約翰內斯·古滕伯格大學的Mainz Microtron。
這三個實驗室檢查了亞原子顆粒的性質和行為的各個方面,米勒研究了他們收集的有關中子的數據。他的分析於9月13日在線發表在《物理評論信》上。這項工作部分由美國能源部資助。
米勒說,由於該分析是基於從直接觀察中收集的數據,因此隨著收集更多數據的收集,情況可能會發生更多的變化。
他說:“粒子可以是電中性的,並且仍然具有與電荷有關的特性。我們已經知道中子具有這些特性,但現在我們更清楚地理解它們。”