В свежей статье, опубликованной в журнале Physical Review A, группа учёных сообщает о том, что измеренная ими разность между массой ядра гелия-3 и суммарной массой протона и дейтрона не совпадает с тем, что получается, если вычислить эту разность на основе табличных значений.
Впервые это несоответствие было обнаружено учёными ещё в 2015 году. В своём эксперименте они измеряли разность масс между ядром гелия-3, которое состоит из двух протонов и нейтрона, и суммой масс отдельного протона и дейтрона, который состоит из протона и нейтрона. Получившаяся разность на 4 стандартных отклонения отличалась от разности, которая получалась из табличных значений масс этих ядер.
Более точные измерения массы протона, проведённые в июле 2017 года, показали, что её значение, действительно, было завышенным, и это частично объяснило несовпадение — отличие снизилось до трёх стандартных отклонений. Однако в свежей работе физики повторили свои измерения с большей точностью, и проблема не разрешилась. Более того, из-за большей точности отклонение снова выросло до четырёх стандартных.
Для измерения разности учёные использовали ловушку Пеннинга, в которой измерялось отношение частот вращения ядра гелия-3 ³He⁺ и молекулярного иона водорода-дейтерия HD⁺ во внешнем магнитном поле. Из этого отношения и определялась разница в массах. В свежей работе удалось увеличить однородность магнитного поля в ловушке и понизить уровень шумов в приёмном контуре, что и увеличило точность измерений.
Вопрос возникновения наблюдающегося расхождения остаётся открытым. Его причиной могут быть как ошибки в табличных значениях масс ядер, так и неучтённые факторы в использованном авторами методе.