氢是宇宙中最常见和最基本的元素，但它的质子电荷半径仍是一个未解之谜。在最新一期的"科学"杂志上，德国科学家指出，他们使用高精度频率梳技术激发氢原子的高分辨率氢谱，并首次精确测量到小数点后面的13位小数点后的量子动力学。在这个过程中，质子电荷半径为0.8482(38)米(每飞行米10-15米)，是以往所有测量结果的两倍。

处于每个原子中心的普适质子已成为许多研究和实验的主题，但质子电荷半径的大小一直是一个未解之谜。十多年前，科学家通过光谱和散射给出了一个基本一致的0.88米飞行测量结果。然而，2010年，μ介子-氢原子光谱学测量的质子电荷半径为0.84飞米，质子"减少"4%！因此，多年来，科学家一直试图研究这一不寻常的"质子电荷半径之谜"。

为了解开这个谜团，MPQ团队在最新的研究中使用了一种完全不同的互补方法来测量氢轨道中电子能级之间的转换。利用双光子梳状光谱仪，他们发现质子电荷半径为0.8482(38)飞米，是以往所有氢测量精度的两倍，量子动力学测试首次精确到小数点13位。

最新的研究也是频梳光谱领域的一个里程碑。研究人员解释说，到目前为止，他们已经使用几乎所有连续波激光器精确地分析氢和其他原子和分子，而频率梳则是由脉冲激光产生的，这使得科学家有可能进入非常短的紫外光波长，而连续波激光器则不可能这样做。此外，科学家无法使用激光精确地研究他们感兴趣的离子，如氦，而最新的研究是朝着改善这一状况迈出的重要一步。研究人员说，他们希望这些紫外线梳子能直接冷却重要的生化元素，如氢和碳，以便更准确地研究它们。