Физики доказали идеально круглую форму электрона, но объяснения этого феномена нет
Физики доказали идеально круглую форму электрона, но объяснения этого феномена нет

Физики доказали идеально круглую форму электрона, но объяснения этого феномена нет

Почему электрон имеет идеально круглую форму?

"Стандартная модель в ее нынешнем виде не может быть правильной, потому что она не объясняет, почему существует Вселенная, - говорит Джеральд Габриэльс, профессор физики Совета попечителей Северо-Западного университета.

Идеально круглый

Стандартная модель (СМ) описывает семнадцать известных фундаментальных частиц и их взаимодействие, а также предсказывает их поведение и взаимодействие.

Физики, правда, не очень любят говорить, что СМ - это абстрактная математическая картина реальности, хотя ни один лабораторный эксперимент, проведенный до сих пор, не противоречит ей.

"Мы должны быть очень осторожны, делая предположения о том, что мы приближаемся к разгадке тайны, но у меня есть большая надежда, что мы приближаемся к ней на высоком уровне точности", - утверждает Габриэльс.

В своем исследовании ученые из Северо-Западного, Гарвардского и Йельского университетов изучили заряд электрона с беспрецедентной точностью, намереваясь подтвердить его идеально сферическую форму. Слегка сплюснутый заряд мог бы указывать на присутствие неизвестных, труднообнаруживаемых тяжелых частиц - открытие, которое потенциально могло бы потрясти мировое сообщество физиков.

Считается, что электрон вращается вокруг ядра атома и своей оси, в то время как облако других субатомных частиц постоянно испускается и поглощается. Несколько гипотез предсказывают, что частицы, пока еще не обнаруженные, заставят облако выглядеть слегка грушевидным.

7517-1.jpeg (66 KB)

Но иследователи увидели идеально круглую сферу, что говорит о том, что некоторые типы новых частиц - если они вообще существуют - имеют свойства, отличные от ожидаемых теоретиками.

"Если бы электрон был размером с Землю, мы могли бы определить, что центр Земли смещен на расстояние в миллион раз меньше человеческого волоса, - объясняет Габриэльс. - Вот насколько чувствительна наша аппаратура".

"Исправление" Стандартной модели

Пытаясь "исправить" Стандартную модель, многие альтернативные теории предсказывают, что кажущаяся однородной сфера электрона на самом деле асимметрично сжата.

Одна из них - суперсимметричная модель - предполагает, что неизвестные тяжелые субатомные частицы влияют на электрон, изменяя его идеально сферическую форму - электрический дипольный момент.

Эти неоткрытые, более тяжелые частицы могут быть ответственны за некоторые из самых ярких загадок Вселенной и, возможно, объяснить, почему Вселенная состоит из материи, а не из антиматерии.

"Почти все альтернативные теории говорят, что заряд электрона вполне может быть уменьшен, - поясняет Габриэльсе. - Вот почему мы решили посмотреть на это с большей точностью, чем когда-либо прежде".

Переосмысление альтернативных теорий

В 2014 году команда провела такое же измерение с помощью более простого аппарата. Благодаря использованию усовершенствованных лазерных методов и различных лазерных частот, нынешний эксперимент оказался на порядок более чувствительным, чем его предшественник.

Габриэльс, Демилл, Дойл и их команда планируют продолжать настраивать свои приборы, чтобы делать все более точные измерения. Пока исследователи не найдут доказательств обратного, круглая форма электрона и тайны Вселенной останутся тайнами.

Джерело матеріала
loader
loader