פיזיקאים מאוניברסיטת נורת'ווסטרן באילינוי קבעו את ערך המומנט המגנטי של האלקטרון עם
החוקרים פיתחו מערך שבואלקטרון אחד מוחזק במלכודת פנינג בשדה מגנטי קבוע של 5 טסלה. החלקיק האלמנטרי מקורר לטמפרטורה שבה תנועת הציקלוטרון של האלקטרון בתוך המכשיר מכוננת.
למדידת מומנט מגנטי, תדרסיבוב האלקטרון ותדר הציקלוטרון, פיסיקאים צפו ב"קפיצות הקוונטיות" של האלקטרון בין רמות האנרגיה הנמוכות ביותר. במקביל, הם השתמשו בשיפוע שדה מגנטי קטן כדי לבצע תצפיות קוונטיות לא הרסניות - לא כדי לשנות את אי הוודאות של מערכת קוונטית במהלך הניסוי.
תכנית מערך הניסוי - מערכת קירור (א) ואלקטרודת מלכודת Penning (ב), וכן עקרון המדידה (ג). תמונה: X. Fan et al., Physical Review Letters
החוקרים הצליחו ברמת דיוק שיאתושג בשל תכונות ההתקנה. המערכת המוצעת לקירור ולכידת אלקטרונים מגבירה את היציבות והאחידות של השדה המגנטי. בנוסף, מדענים השתמשו בתכנון משופר של מהוד הלכידה, שיכול לשלוט במדויק על התנועה הצירית של אלקטרון ולדכא חזק מעברי פליטה ספונטניים בין הרמות הקוונטיות של חלקיק יסודי.
פיזיקאים מציינים כי המודל הסטנדרטי של הפיזיקהדורש הבהרות ותוספות. מדידות מדויקות של חלקיקים יסודיים והשוואה של התוצאות שהתקבלו עם חישובים תיאורטיים יעזרו למצוא את הרכיבים החסרים במודל זה.
קרא עוד:
קרקע בסין נקדחה לעומק שיא
זה לא קשור לכדור הארץ: מדענים הסבירו מדוע מערכת השמש היא הנדירה ביותר
תעלומת ביולוגיה בת 200 שנה נפתרה סוף סוף
על הכריכה: איור אומנותי של מדידת המומנט המגנטי של אלקטרון. תמונה: קארין קיין, החברה האמריקנית לפיזיקה