核子之间的质量差已经被精确地计算出来了

伊曼努尔•布洛赫

质子和中子之间的质量差异使得更重的元素得以形成

我们宇宙的存在取决于质子和中子质量的精确差别。现在,德国的科学家们做到了计算这个值的精度很高,也许还能解释为什么它会存在

先前对中子和相对较轻的带正电荷的中子之间的质量差的测量表明,它大约是核子平均质量的0.14%。但科学家们一直在寻求一个更精确的数字。如果这个值稍微低一点,大爆炸可能会产生太多的氦,恒星就永远不会被点燃。稍微高一点,更重的元素就不会形成。

一个团队在伍珀塔尔大学通过结合晶格量子色动力学和电动力学(QCD-QED)模型来观察原子的基本组成部分——夸克和胶子,现在提供了质子和中子之间质量差的最精确计算。在此过程中,总质量差为1.51±0.3MeV。过去的QCD-QED研究一直无法达到这一分辨率,但实验测量的差异为1.2933322MeV。研究人员认为,中子-质子质量的根本差异可能是由于电磁力和夸克质量之间的竞争效应。