原子的质量是怎么测量的

题目

原子的质量是怎么测量的

答案

原子质量的测量始于20世纪初,经过一个世纪的发展,现在已经达到了109的精度,通过精确测量粒子的质量,可以更精确的了解质量与能量的关系,粒子间的结合程度和相互作用之间的关系.如在76Ge衰变到76Se的反应中,正常的模式是发射两个电子和两个反中微子,即76Ge---76Se+2e+2-.但可能存在另外一种违反轻子数守恒和标准模型的衰变,即无中微子双β衰变.研究这种衰变是否真正存在,需要确定76Ge和76Se的质量在108以上的精度,因此质量的精确测量是和正确理解宇宙的组成机制是有一定的关系的.
另外一个重要的意义就是千克的定义,象时间的定义用铯原子钟一样,质量的定义也可以用原子的质量来定义.现在提出的方案是用28Si原子的质量来定义千克,这就需要精确知道28Si原子的质量,目前已经达到了109以上的精度,其它的用途如化学家利用精确的原子质量来分析复杂分子的组成结构等等.因此,原子质量的精确测量是物理学中很重要的一项基础性研究工作.