Uma grande equipe internacional de pesquisadores aprimorou os experimentos do tipo Primakoff para fornecer uma maior precisão da medição de píons. Em seu artigo publicado na revista Ciência , o grupo dá uma visão geral de seus objetivos e delineia os experimentos que realizaram para alcançar maior precisão ao medir a decadência de um píon em dois fótons. Harvey Meyer, with the University of Mainz fornece uma linha do tempo da história da teoria da cromodinâmica quântica e também dá uma visão geral do trabalho realizado pelos pesquisadores neste novo esforço, na mesma edição do jornal.

A teoria sugere que os mésons Pi, mais comumente chamados de píons, são hádrons que consistem em um quark e um antiquark (é por isso que às vezes também são chamados de mésons neutros). A teoria também sugere que os píons individuais decaem para pares de fótons, e eles fazem isso muito rapidamente porque são instáveis ​​- da ordem de 80 attossegundos. Como acontece com a maioria das teorias, os cientistas gostariam de conduzir experimentos que provassem que tais teorias estão corretas - pelo menos com um certo grau de precisão. Esforços anteriores para testar píons decaindo em fótons geralmente seguiram um dos três métodos, os métodos direto ou colisor - ou o método Primakoff. Neste novo esforço, os pesquisadores usaram o método Primakoff, mas adicionaram melhorias para aumentar sua precisão.

O trabalho da equipe envolveu uma configuração experimental que a equipe chamou de PrimEx-II - apresentava uma instalação de feixe de fótons marcado com um calorímetro exclusivo (uma melhoria em relação ao calorímetro tradicional usado no método Primakoff), um bloqueador de halo de feixe e uma harpa. Os fótons marcados foram introduzidos em um ímã que desviou as partículas carregadas. De lá, os fótons de decaimento viajaram por uma câmara de vácuo e uma bolsa de hélio, onde foram detectados e contados por um contador de veto e calorímetro HyCal. A equipe também aumentou o intervalo de energia aceito dos fótons marcados do normalmente usado no método Primakoff para melhorar ainda mais a precisão.

Ao realizar o experimento, os pesquisadores alcançaram uma incerteza total de 2,8 por cento - metade dos esforços anteriores. Também era consistente com as previsões feitas originalmente pela teoria da cromodinâmica quântica, mas era menos quando comparado com outras teorias.

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