Az illinois-i Northwestern Egyetem fizikusai meghatározták az elektron mágneses momentumának értékét
A kutatók kifejlesztettek egy olyan beállítást, amelyben egyetlen elektron csapdába esik egy Penning-csapdában egy állandó 5 T mágneses mezőben. Az elemi részecskét olyan hőmérsékletre hűtötték, amelyen az elektron ciklotronmozgása az eszköz belsejében kvantált .
Mágneses nyomaték, frekvencia méréséreAz elektron forgását és a ciklotron frekvenciáját a fizikusok megfigyelték az elektron "kvantumugrását" a legalacsonyabb energiaszintek között. Ugyanakkor egy kis mágneses tér gradiens segítségével végeztek kvantum-roncsolásmentes megfigyeléseket - nem azért, hogy a kísérlet során megváltoztassák a kvantumrendszer bizonytalanságát.
A kísérleti elrendezés vázlata - hűtőrendszer (a) és Penning csapdaelektróda (b), valamint a mérés elve (c). Kép: X. Fan et al., Physical Review Letters
Рекордной точности исследователям удалось a telepítés tulajdonságainak köszönhetően érhető el. Az elektronok hűtésére és befogására javasolt rendszer növeli a mágneses tér stabilitását és egyenletességét. Ezenkívül a tudósok a csapdázórezonátor továbbfejlesztett kialakítását alkalmazták, amely pontosan tudja szabályozni az elektron tengelyirányú mozgását, és erősen elnyomja az elemi részecskék kvantumszintjei közötti spontán emissziós átmeneteket.
A fizikusok rámutatnak arra, hogy a fizika standard modelljepontosításokat és kiegészítéseket igényel. Az elemi részecskék pontos mérése és a kapott eredmények összehasonlítása elméleti számításokkal segít megtalálni a modell hiányzó komponenseit.
Olvass tovább:
Rekordmélységig fúrták meg a földet Kínában
Nem a Földről van szó: a tudósok elmagyarázták, miért a Naprendszer a legritkább
200 éves biológia rejtély végre megoldódott
A borítón: egy elektron mágneses momentumának mérésének művészi illusztrációja. Kép: Carin Cain, Amerikai Fizikai Társaság