Fyzici z Northwestern University v Illinois určili hodnotu magnetického momentu elektrónu s
Výskumníci vyvinuli nastavenie, v ktoromjeden elektrón sa drží v Penningovej pasci v konštantnom magnetickom poli 5 Tesla. Elementárna častica bola ochladená na teplotu, pri ktorej sa kvantuje cyklotrónový pohyb elektrónu vo vnútri zariadenia.
Na meranie magnetického momentu, frekvencierotáciu elektrónu a cyklotrónovú frekvenciu, fyzici pozorovali „kvantové skoky“ elektrónu medzi najnižšími energetickými hladinami. Zároveň použili malý gradient magnetického poľa na uskutočnenie kvantových nedeštruktívnych pozorovaní – aby sa nezmenila neistota kvantového systému počas experimentu.
Schéma experimentálneho usporiadania - chladiaci systém (a) a elektróda Penningovho zachytávača (b), ako aj princíp merania (c). Obrázok: X. Fan a kol., Physical Review Letters
Výskumníkom sa podarila rekordná presnosťbyť dosiahnuté vďaka vlastnostiam inštalácie. Navrhovaný systém chladenia a zachytávania elektrónov zvyšuje stabilitu a rovnomernosť magnetického poľa. Okrem toho vedci použili vylepšený dizajn zachytávacieho rezonátora, ktorý dokáže presne riadiť axiálny pohyb elektrónu a silne potláča spontánne emisné prechody medzi kvantovými hladinami elementárnej častice.
Fyzici poukazujú na to, že štandardný model fyzikyvyžaduje objasnenia a doplnenia. Presné merania elementárnych častíc a porovnanie získaných výsledkov s teoretickými výpočtami pomôže nájsť chýbajúce komponenty tohto modelu.
Čítaj viac:
Pôda v Číne vŕtala do rekordnej hĺbky
Nejde o Zem: vedci vysvetlili, prečo je slnečná sústava najvzácnejšia
200-ročná biologická záhada konečne vyriešená
Na obálke: umelecká ilustrácia merania magnetického momentu elektrónu. Obrázok: Carin Cain, Americká fyzická spoločnosť