|
Подтверждена абсолютная округлость электрона
|
|
|
|
Физики из США провели максимально точные замеры распределения заряда внутри электронов, что позволило им повысить точность замеров этого параметра в 2,4 раза и получить новые свидетельства абсолютной "округлости" электрона. Это открытие поставило под сомнение почти все теории, объясняющие существование Вселенной наличием асимметрии в распределении заряда в электронах, пишут ученые в статье, опубликованной в научном журнале Science. "Мы провели максимально точные замеры распределения заряда внутри электронов при помощи носителей заряда, заточенных внутри молекулярных ионов и подвергнутых действию мощнейших внутримолекулярных электрических полей. Нам удалось повысить точность этих замеров в 2,4 раза, однако и в этот раз мы не смогли выявить свидетельств того, что заряд внутри электрона может быть распределен неравномерным образом", - пишут исследователи.
|
|
|
|
К такому выводу пришла группа американских физиков под руководством Эрика Корнелла, профессора университета Колорадо в Боулдере и лауреата Нобелевской премии по физике 2001 года. Корнелл и его коллеги уже много десятилетий пытаются найти неоднородности в распределения заряда внутри электрона, так как их открытие объяснит одну из главных загадок космологии - почти полное отсутствие антиматерии во Вселенной. Как заметил академик Сахаров еще в 1967 году, отсутствие антиматерии в обозримом космосе является космологическим парадоксом, так как Вселенная в первые мгновения существования должна была содержать примерно равное количество материи и антиматерии. Если это действительно было так, то мироздание не должно было бы существовать, так как все частицы материи и антиматерии должны были уничтожить друг друга в первые мгновения после Большого взрыва.
|
|
|
Одним из возможных объяснений того, почему Вселенная до сих пор существует и почему в ней нет антиматерии, может быть то, что свойства частиц материи и антиматерии не являются на 100% симметричными. Намеки на наличие подобной асимметрии ученые уже много лет ищут в свойствах многих элементарных частиц, в том числе нейтронов, протонов, нейтрино и электронов. В частности, физики измеряют так называемый электрический дипольный момент (ЭДМ) электрона, отражающий его "округлость", равномерность распределения заряда внутри частицы. До настоящего времени ученым не удалось получить никаких свидетельств в пользу наличия асимметрии в распределении заряда, однако пока замеры этого свойства частиц не достигли такого уровня точности, чтобы физики могли признать электрон абсолютно "округлым".
|
|
|
|
Исследователи сделали большой шаг к подобному признанию в ходе опытов, в которых они наблюдали за поведением электронов внутри так называемых молекулярных ионов, состоящих из атомов фтора и гафния. При воздействии внешнего поля внутри этих молекул возникает еще более мощное электрическое поле, чьи взаимодействия со сближающимися с этими ионами электронами позволяют очень точно измерять ЭДМ этих частиц. Молекулярные ионы помогли ученым повысить точность замеров "округлости" электрона примерно в 2,4 раза по сравнению с прошлыми результатами, полученными в 2018 году. Как и в прошлый раз, исследователи не обнаружили никаких признаков того, что ЭДМ имеет ненулевое значение, что в очередной раз углубило загадку пропажи антиматерии и поставило под сомнение почти все теории, объясняющие существование Вселенной наличием асимметрии в распределении заряда в электронах.
|
|
|
|
Источник
|
