Дослідницька група фізиків на чолі з Девідом ДеМілля (David DeMille) з Єльського університету (США ), Джоном Дойлом (John Doyle) і Джеральдом Габріельзе (Gerald Gabrielse) з Гарварду визначила форму електрона. Отримані результати були виведені з обчислення електричного дипольного моменту частинки. Все залежить від наявності або відсутності цієї характеристики: якщо електрон має сфероподібну форму, то дипольний момент у нього відсутній, але якщо він хоч мінімально витягнутий, то чутливі прилади покажуть наявність дипольного моменту. Фактично таким чином фізики визначають, чи симетричний електрон щодо будь-якої своєї осі. Але вчених цікавила не тільки (і не стільки) форма електронної хмари. Згідно з квантовою механікою, будь-яка частка, в тому числі й електрон, повинна породжувати цілу хмару віртуальних частинок, які б постійно з'являлися і знову зникали. Якщо вірна Стандартна модель, то ця хмара буде складатися зі звичайних частинок, але якщо працює теорія суперсиметрії, то хмара з ще невідомих науці частинок оточить електрон і викличе зміни в його дипольному моменті, зробивши його асиметричним. Згідно Стандартної моделі, електрон повинен бути симетричним, "круглим" і володіти нульовим дипольним моментом. Теорія суперсиметрії, звичайно ж, передбачає наявність дипольного моменту. Неважко здогадатися, що вчені сподівалися на доказ правоти прихильників теорії суперсиметрії. Пошуки цих доказів проводилися постійно протягом останніх 50 років. У рамках свого дослідження ДеМілле, Дойл і Габріельзе проводили експеримент в 10 разів більш точний, ніж попередні, але і він не породив жодних натяків на наявність у електрона хоча б мінімального дипольного моменту. Висновок, описаний вченими в статті на сайті препринтів arXiv.org, наступний: електрон є сферичним, його діаметр становить 0,00000000000000000000000000001 сантиметра, а теорія суперсиметрії знову зазнає краху. Відсутність показників навряд чи можна списати на недостатню чутливість приладів або похибки. Вчені розкрутили електрон до високої швидкості і поглянули на його поведінку. Якби він більше нагадував кульку для гри в більярд, то обертався б він рівномірно. Якщо ж він має довгасту форму яйця і володіє ненульовим дипольним моментом, то він би постійно коливався при обертанні. Експеримент проводився на електронах у важких молекулах моноксиду торію, які б показали досить очевидні коливання, володій частинки дипольним моментом. Коливання вимірювалися за допомогою мікрохвильової спектроскопії, дуже чутливої до такого роду явищ. А, щоб виключити вплив фонових подій, таких як дія магнітного поля, вчені спробували їх повністю виключити. Отримавши негативні результати, вчені не впадають у відчай. Зрештою, існує ймовірність, що для визначення дипольного моменту електрона потрібні більш чутливі прилади і більш високі енергії. Тут може допомогти Великий адронний коллайдер, одним з основних завдань якого є пошук суперсиметричних частинок. Фізики кажуть, що ймовірність того, що щось зміниться на рівні енергії в кілька тераелектронвольт, дуже мала, але все ж з нетерпінням очікують нового запуску найпотужнішого в світі прискорювача в 2014 році.
за матеріалами: Вести.ru
|