Electronii sunt încă aproape perfect rotunzi, arată o nouă măsurătoare. O formă mai strivită ar putea sugera prezența unor particule subatomice nevăzute până acum, astfel încât rezultatul împiedică căutarea unei noi fizici.
Electronul își ia forma din modul în care sarcinile pozitive și negative sunt distribuite în interiorul particulei. Cea mai bună teorie despre modul în care se comportă particulele, numită modelul standard al fizicii particulelor, susține că electronul ar trebui să-și păstreze figura rotundă aproape perfect.
Titluri Știri științifice, în căsuța dvs. de e-mail
Titluri și rezumate ale celor mai recente articole Știri științifice, livrate în căsuța dvs. de e-mail în fiecare vineri.
multumim pentru inregistrare!
A apărut o problemă la înregistrarea dvs.
Dar unele teorii sugerează că un anturaj de particule subatomice ipotetice în afara electronului ar putea crea o ușoară separare între sarcinile pozitive și negative, dând electronului o formă de para. Această separare a sarcinii se numește moment dipol electric sau EDM. Căutarea unui electron EDM poate dezvălui dacă particulele care nu există în modelul standard atârnă în jurul electronului nedetectate.
Acum, căutarea Advanced Cold Molecule Electron Electric Dipol Moment, sau ACME, cu sediul la Universitatea Harvard, a testat EDM-ul electronului cu cea mai mare precizie de până acum – și încă nu a găsit niciun semn de mișcare, raportează echipa online pe 17 octombrie în Natură.
Constatarea îmbunătățește ultima cea mai bună măsurătoare a echipei (SN Online: 19.12.13) cu un factor de 10 pentru a găsi un EDM de 10-29 centimetri de încărcare a electronilor. Este la fel de rotund ca și cum electronul ar fi o sferă de dimensiunea Pământului și ai tuns mai puțin de doi nanometri de la Polul Nord și l-ai lipit pe Polul Sud, spune fizicianul de la Universitatea Yale David DeMille, membru al echipei ACME.
Vom avea nevoie de un tunel mai mare
Future Circular Collider propus la CERN ar avea o circumferință triplă a Large Hadron Collider și ar putea să spargă particulele la aproximativ 10 ori energia LHC.
Acest rezultat ar putea îngreuna pentru Large Hadron Collider, situat la laboratorul CERN de lângă Geneva, să găsească semne de fizică nouă dincolo de modelul standard. LHC trântește particule precum protonii împreună la viteze mari pentru a crea noi particule și a le testa proprietățile. Fizicienii vor să găsească semne de particule care nu sunt în modelul standard, deoarece această teorie nu poate explica unele caracteristici cruciale ale universului, cum ar fi de ce există mai multă materie decât antimaterie. Dar până acum, LHC a apărut gol (SN: 10/1/16, str. 12).
De la astronomie la zoologie
Abonați-vă la Știri Științe pentru a vă satisface apetitul omnivor pentru cunoașterea universală.
Noua măsurătoare sugerează că orice particule suplimentare care există ar putea fi permanent în afara accesului LHC.
Echipa lui DeMille a încercat să facă ca electronii dintr-o moleculă de monoxid de toriu să se răstoarne într-un câmp electric, cum ar fi modul în care perele se răstoarnă din cauza gravitației, pentru a testa prezența unor noi particule. Niciuna nu s-a răsturnat, așa că echipa a calculat că orice particule noi care ar putea distorsiona forma electronului trebuie să transporte mai mult de 3 teraelectroni volți – de două ori energia particulelor create în coliziunile de la LHC.
„Acum am depășit ceea ce va putea vedea LHC”, spune DeMille. „Acesta este într-adevăr depășirea unui prag pentru aceste experimente.”
Există o singură cale de ieșire pentru LHC: calculul ACME a presupus o anumită explicație pentru diferența dintre materie și antimaterie din univers. Dacă această ipoteză nu este valabilă, atunci noile particule ar putea fi suficient de ușoare pentru ca LHC să le producă. Dar am rămâne și fără o explicație pentru ce materia domină asupra antimateriei.
Succesorul propus pentru LHC, Future Circular Collider, ar putea atinge energii atât de mari dacă va fi construit vreodată. Dar experimentele EDM mai mici și mai ieftine le pot bate până la capăt, spune fizicianul Brent Graner de la Universitatea Washington din Seattle, care nu a fost implicat în noul studiu.
„Adevărata virtute în a face experimente EDM este că, dacă vezi ceva la nivelul a ceea ce putem detecta în acest moment, este un semn real, fără ambiguitate, al unei noi fizici”, spune Graner.