氦是一種非常重要的元素，它不僅僅是一種讓氣球漂浮或提高我們聲音音調的方法。

它是宇宙中第二豐富的元素，也是稀有氣體中最輕的。

物理學家現在宣佈，對這種元素的理解有了突破性進展：對其原子核的最精確測量。

一個國際研究小組已經確定，氦核的半徑為1.67824毫微米。

這一新測量的精確度是之前估計的4.8倍。

這一發現發表在《自然》雜誌上。

氦原子最豐富的形式是由兩個質子和兩個中子組成的原子核，周圍環繞著兩個電子。

電子帶負電荷，而質子帶正電荷。

中子不帶電荷，但卻是防止質子相互排斥的關鍵。

質子和中子是由夸克組成的，夸克透過強大的核力相互作用。

這將告訴你，原子核中的粒子並不只是靜止不動，原子核沒有明確的邊界。

它的半徑是透過計算原子核和帶負電粒子之間的相互作用來估計的。

在這項最新的實驗中，研究人員透過交換電子和µ子來調整氦。

µ子的電荷與電子相同，但它們的質量是電子的200倍。

這種差異使研究人員能夠進行更精確的測量。

幾年前，對µ子也採用了同樣的方法，以獲得更精確的質子測量。

這導致了質子大小上的一些矛盾。

研究人員認為這只是較早的測量中的一個實驗誤差，但他們對這可能是更復雜的物理學的暗示持開放態度。

在氦的測量上沒有分歧，最新的數字是對之前估計的一個明顯和簡單的改進。

這強化了質子的結果，使其不太可能是未知物理的產物。

該研究的第一作者朱利安·克勞斯說：“我們的測量方法可以有不同的用途。”

“氦核的半徑是核物理的重要試金石。”

這項工作是幾個物理理論的完美試驗檯，從原子核結構的理論模型到在基礎物理中完善我們對強核力的理解。