Czytaj na głos Naukowcy z University of Sussex szukają dowodów na nierównomierny rozkład ładunków elektronów w eksperymencie? tak zwany elektryczny moment dipolowy. W tym celu wystawiają elektrony na działanie silnych pól magnetycznych spolaryzowanej cząsteczki. W artykule opublikowanym w archiwach elektronicznych Laboratorium Los Alamos podają górną granicę wyznaczoną na podstawie eksperymentów dla tego momentu dipolowego, która jest zabroniona przez standardowy model fizyki cząstek elementarnych. W eksperymencie naukowcy z Ed Hinds wystawili cząsteczkę związku chemicznego fluorku iterbu na pole elektryczne. Ponieważ cząsteczka ta ma silne wiązania jonowe, jest spolaryzowana przez zewnętrzne pole elektryczne, tak że elektrony jonu itru wyczuwają wyjątkowo silne lokalne pole elektryczne.

Fizycy badali teraz rozkład ładunków elektronów wiązki tak przygotowanych cząsteczek. W tym celu za pomocą lasera podzielili funkcje falowe cząsteczek na dwa stany z różnym spinem. Jeśli elektrony rzeczywiście mają elektryczny moment dipolowy, dwa oddzielne stany miałyby różne energie. To z kolei powinno zmienić fazy odpowiednich funkcji falowych, tak aby ich późniejsza superpozycja wykazywała zmniejszenie amplitudy fali przez ekstynkcję.

Korzystając z tego projektu, który przypominał interferometr laserowy, naukowcom udało się określić górną granicę momentu elektrycznego dipola elektronu. Ta górna granica to liczba z 25 zerami po przecinku (w jednostkach ładunku elementarnego? Centymetrach), a zatem bardzo mała. W większości eksperymentów elektron jest rzeczywiście uważany za ładunek punktowy. Naukowcy mają nadzieję na dalsze ograniczenie tego limitu poprzez udoskonalenie eksperymentu.

Zgodnie ze standardowym modelem fizyki cząstek elementarnych elektron nie powinien mieć elektrycznego momentu dipolowego. w przeciwnym razie naruszałoby to postulowaną przez ten model symetrię odwracania czasu. Dlatego poszukiwanie wskazań tego momentu dipolowego ma duże znaczenie dla fizyki cząstek elementarnych. Jednak takie eksperymenty komplikuje fakt, że elektrony mają moment magnetyczny, który przesłaniałby skutki dowolnego elektrycznego momentu dipolowego. Eksperyment z cząsteczką fluorku itru pozwala uniknąć tej trudności, ponieważ jej symetria oraz wysokie wewnętrzne pola elektryczne zmniejszają efekty magnetyczne. pokaz

Stefan Maier

© science.de

Zalecane Wybór Redakcji