1.媒体来源:
科技新报
2.记者署名:
Emma Stein
3.完整新闻标题:
新技术探索中子、硅与第五种基本力细节
4.完整新闻内文:
透过将中子束打进硅晶体中观察，科学家能以一种新方式测量中子的电荷半径，并对自
然基本力假设中的第五力设下更明确探索范围。
为了获得晶体材料在原子尺度上的微观特性，科学家会将一束粒子（如 X 射线、电子或
中子）瞄准晶体，趁它穿过或弹离材料平面时检测光束的角度、强度与图案，而硅可以
说是构建一切的通用基础材料，可以帮助科学家理解测量精度受量子效应限制的性质。
中子则像所有量子物体一样具有波粒二象性，当中子穿过晶体时，会在布拉格平面（Br
agg planes）和顶部形成驻波（standing wave），当来自两条路径的波结合（干扰）时
，它们会产生称为 pendellösung 振荡的微弱模式，可深入了解中子在晶体内部所经历
的力。
现在，来自美国国家标准暨技术研究院（NIST）、日本与加拿大的研究团队，在把中子
束射进硅晶体的实验中将硅晶体结构测量精确度提高了4倍，并以一种新方式测量中子电
荷半径。
中子是由 3 个夸克所组成的复合粒子，这些粒子具有不同电特性且分布不均匀，负电荷
倾向位于中子外部，正电荷则位于中心，两者之间的距离就是电荷半径，只不过这个数
字的测量结果差异非常大。
但在带电环境中分析 pendellösung 振荡为电荷半径提供了独特测量方法，在那里，因
为电荷之间距离非常小，原子间电场相对大，此时中子表现得像一个球形复合颗粒，核
心略带正电，周围壳则略带负电。在实验中，科学家发现之前过于低估振动幅度，中子
几乎完全与原子中心或原子核的质子、中子相互作用。
一些实验和理论表明可能存在第五种基本作用力，研究人员正在计画利用硅和锗进行 p
endellösung 测量，预计测量不确定性可降低 5 倍，产生迄今为止最精确的中子电荷半
径测量值，并进一步限制第五种力的强度。
新论文发表在《科学》（Science）期刊。
5.完整新闻连结 (或短网址):
https://technews.tw/2021/09/10/neutron-silicon-fifth-force-standing-wave/
6.备注: