Elektrony są okrągłe, a nie powinny

Badaczom z londyńskiego Imperial College udało się sprawdzić jaki kształt mają elektrony. Wykonany z olbrzymią dokładnością pomiar wykazał, że cząstki te są kuliste, mimo, że obowiązujące teorie budowy materii przewidują kształt wydłużony.

Pomiary zostały przeprowadzone na atomach, ochłodzonego do temperatury bliskiej zera absolutnego, fluorku iterbu. Wzbudzone laserem atomy tego rzadkiego pierwiastka przepuszczano przez aparaturę w której pobudzane były polem elektrycznym. Mierząc jak pochłaniają i oddają energię pola, można ustalić w jaki sposób wirują elektrony. Gdyby elektrony nie były kuliste, w odbieranym z aparatury sygnale pojawiłaby się dodatkowa składowa, tak jak obluzowane koło samochodu stuka przy każdym obrocie.

Jednak w dokładności z jaką pracowała aparatura, żadne "stukanie" się nie pojawiło. Oznacza to, że jeśli elektrony nie są idealnie sferyczne, odkształcenie nie jest w zakresie jaki potrafimy współcześnie zmierzyć. Z dokładnością do 1:1000.000.000.000.000.000 (1 i 18 zer), elektron jest kulą.

To odkrycie wpływa na wiarygodność teorii opisujących materię naszego świata. Według teorii supersymetrii, odkształcenie elektronu powinno już być mierzalne, jako że jego proporcja powinna być tysiące razy większa niż dokładność pomiarów w Imperial College. Może to oznaczać, że teoria supersymetrii jest niedokładna, bądź nieprawdziwa. Naukowcy chcą to sprawdzić w najbliższym czasie, jako że wymaga to tylko 10-krotnego poprawienia czułości aparatury. Konkurencyjny Model Standardowy także przewiduje odkształcenie elektronów, ale w proporcji jeszcze mniejszej niż zmierzona teraz we fluorku iterbu. Potwierdzenie kształtu elektronu przewidywanego przez Model Standardowy będzie dużo trudniejsze, do tego trzeba będzie poprawić czułość pomiarów o dziesięć miliardów razy.

Potwierdzenie bądź zaprzeczenie teorii supersymetrii może wyjaśnić niektóre wyniki otrzymywane przez Wielki Zderzacz Hadronów i niezrozumiałe aspekty budowy Wszechświata.

[za Nature]

Więcej o: