Il protone è la particella subatomica di carica positive che, insieme al neutrone, forma l’unità base del nucleo di un atomo. La scoperta del protone si attribuisce solitamente a Ernest Rutherford, anche se il fisico tedesco Eugene Goldstein ne aveva già ipotizzato l’esistenza in precedenza.
Si tratta di una delle particelle più piccole dell’Universo, ancora più piccola di quanto si pensava in precedenza. Infatti, grazie ad un esperimento guidato dallo scienziato svizzero Aldo Antognini, del Politecnico di Zurigo e dell’Istituto di Ottica quantistica del Max Planck Institut a Garching, si è rilevato che il protone è più piccolo del 4% rispetto a quanto si immaginava.
Per eseguire l’esperimento, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science, i ricercatori hanno preso come riferimento l’atomo di idrogeno, il più semplice, composto da un protone e da un elettrone. Per misurare il microscopico raggio del protone, il team si è servito di una tecnica sviluppata per questo tipo di test, utilizzando l’acceleratore di particelle dell’istituto Paul Scherrer di Zurigo.
Dalle misurazioni risulta un raggio pari a circa 0,84087 femtometri (milionesimi di miliardesimi di metro), un valore molto più piccolo rispetto a quello ottenuto nel 2010 dal Committee on Data for Science and Technology (CODATA). Il motivo di questa differenza non è ancora noto. [Qual’è la cosa più piccola dell’Universo?]
Ulteriori analisi cercheranno di stabilire se si tratta di un errore nell’esperimento, oppure se, per motivi non chiari, il diametro del protone possa variare in funzione del sistema di cui fa parte.
“Conoscere la misura del raggio del protone è molto importante per la fisica”, spiega Antognini. “Ci aiuta a comprendere meglio come è fatto l’atomo di idrogeno che per la sua semplicità, essendo formato solo da un protone e da un elettrone, è considerato un atomo modello per la fisica e per questo è alla base di molte teorie’’.