Теоретики уточнили частоты переходов в пионном гелии
Физики из Канады, Китая и России провели детальное вычисление энергий и ширин нескольких уровней пионного гелия. В своих расчетах они добились относительной погрешности в четыре миллиардных доли, что почти в тысячу раз точнее предыдущих расчетов. Такой точности будет достаточно, чтобы грядущий эксперимент с пионным гелием позволил существенно улучшить значение массы пиона. Исследование опубликовано в Physical Review Letters.
Разные области экспериментальной физики обладают своим уровнем точности. Например, в физике элементарных частиц относительные погрешности в одну десятитысячную долю считаются рекордными, в то время как прецизионная атомная спектроскопия может похвастаться значением 10-15. По этой причине физики активно ищут возможности применить достижения спектроскопии к другим областям.
Большая работа в этом направлении связана со спектроскопическим исследованием экзотических атомов, то есть связанных состояний не только привычных электронов, нейтронов и протонов, но и менее долгоживущих частиц. Мы уже рассказывали, как физики смогли снять спектры мюонных атомов, антиводорода, мюония, антипротонного и пионного гелия. Эти исследования позволяют не только проверить выполнение различных симметрий, но и измерить массы частиц и их отношения с точностями, недостижимыми на ускорителях элементарных частиц.
К примеру, относительная погрешность измерения массы пиона достигает сегодня миллионной доли. Она определяется ширинами спектральных линий, которые измеряли экспериментаторы. Сейчас они заняты тем, что ищут новые линии и новые условия для эксперимента, и ожидается, что будущие точности вырастут на три порядка. А это значит, что теоретикам