质子的半径比之前认为的小

μ氢原子是由一个质子和围绕其运动的一个μ子组成的系统。科学家使用它精确测量了质子的半径。

一支国际科学家研究小组重新测量了质子的半径，结果为0.84087飞米（一飞米是10^-15米，相当于伽马射线波长的百分之一）。这次测量的数据比目前公认的质子半径（0.8768飞米）要小大约4%，这为物理学家带来了困惑。

如果本次测量的结果正确，那么说明我们对量子电动力学（QED)的理解还不全面，量子电动力学是目前为止最为精确的物理理论之一，它处理光与物质的相互作用。

为了测量质子的半径，科学家使用了三种方法：1、电子散射法：把一束高能电子射向质子，测量电子在质子表面的散射情况，根据散射的图谱可以推算出质子的半径。

2、电子轨道跃迁法：电子通常位于距原子核一定距离的地方，当给电子增加能量，它就会跃迁到更高的能级上去。随后，电子又会释放出一个光子重新回到低能级上。科学家通过精确测量电子在受到激发时吸收的能量和退激发时释放的能量的差异，就可以估算出质子的半径。

3、μ氢原子方法：μ氢原子是由一个质子和围绕其运动的一个μ子组成的系统。μ子和电子带同样的电荷，但质量是电子的207倍。当它围绕质子运动的时候，轨道半径更小，需要更多的能量才能激发到更高能级上去，这意味着可以更加精确测量吸收和释放的能量的差异，使用同样的计算方法可以得到更加精确的结果。

前二个方法已经使用了几十年，倾向于得到较大的质子半径，最新的第三种方法得到了较小的质子半径，科学家认为这种新方法的精确度更高。该结果发表在了著名的《科学》杂志上。