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Il protone: troppo grande!Stimate le nuove dimensioniL'atomo di idrogeno, da sempre modello ideale di tutti gli esperimenti fisiciper la sua semplice struttura, ci mostra le nuove, presunte, dimensioni del protone.Un esperimento coordinato dallo svizzeroAldo Antognini dell’Istituto di Ottica quantisticadel Max Planck Institut a Garching edell’Istituto di fisica delle particelle del PolitecnicoFederale (ETH) di Zurigo, pubblicato nella rivistaScience, ha mostrato che il protone e’ il 4% piùpiccolo di quanto si immaginava finora.Il modello sul quale è stato condotto l’esperimentoè sempre l’atomo di idrogeno. Questa volta però,per una maggiore accuratezza nelle misurazioni, èstato utilizzato un atomo di idrogeno muonico, incui l’elettrone è sostituito da un muone, cioè dauna particella instabile caratterizzata da una vitamedia di 2,2 microsecondi con una carica elettricapari a quella dell’elettrone e massa 207 voltepiù grande. Nel caso del protone ricordiamo che ènecessario fare una distinzione tra tre diversi parametri:raggio di carica, raggio magnetico e raggiodi Zemach. Tale distinzione è dovuta alla composizionedel protone che, essendo composto daquark che si muovono e interagiscono tra di loroscambiando gluoni, oltre ad avere una strutturamolto complessa, ha anche un’estensione.Ebbene, dalle misurazioni di Antognini risulta unraggio di carica di 0,84087 femtometri (milionesimidi miliardesimi di metro), un raggio magneticodi 0,87 femtometri e un raggio di Zemach di 1,082femtometri. Proprio l’aumento della precisionerende ancora più evidente il dato fondamentale ricavatodal ricercatore: il valore del raggio trovatoè molto più piccolo rispetto a quello stabilito nel2010 dal Committee on Data for Science and Technology(CODATA), con un raggio di carica pari a0,8775 femtometri.Una così “grande” discrepanza ha indotto i ricercatoriad effettuare ulteriori ricerche per capire se irisultati sono effettivamente veritieri e se il raggiodella particella di carica positiva possa variare infunzione del sistema in cui è legata.Infatti, il ricercatore svizzero afferma che “la differenzapotrebbe anche essere spiegata, se l’interazionemuone-protone differisse dall’interazioneelettrone-protone; in questo caso sarebbe l’indiziodi una nuova forza, di una nuova particella. Perora questa è solo un’ipotesi, che però potrebbeessere verificata presto dal nostro nuovo esperimento:la spettroscopia dell’elio muonico”.All. Gabriele Tarascio9