Фізики з Імперського коледжу науки, техніки і медицини (Велика Британія) провели максимально точне вимірювання електричного дипольного моменту (ЕДМ) електрона.

Стандартна модель стверджує, що зареєструвати ЕДМ електрона (de) на сучасному рівні розвитку експериментальних методів неможливо. Однак багато її розширення пророкують набагато більш високі значення de, що робить пошук ЕДМ зручним способом перевірки теорій. Наприклад, ідею про існування суперсиметричних частинок в галузі мас, вимірюваних сотнями ГеВ/с2, дуже важко узгодити з видимим відсутністю ЕДМ електрона.

Величина de також пов'язана з питанням про те, чому у Всесвіті переважає матерія. Якщо припустити, що симетрію матерії й антиматерії порушує якесь невідкрите взаємодія частинок, в більшості моделей значення ЕДМ електрона стане вимірним.

Дірен Кара (Dhiren Kara), один з авторів роботи, налаштовує експериментальну установку. (Фото Mike Tarbutt.)

У своїх дослідах британці використовували імпульсні пучки молекул монофторіда ітербію YbF, які містилися в зовнішні магнітне і електричне поля. В електричному полі молекули поляризуються, що створює сильне локальне поле близько валентних електронів. Якби останні мали ненульовий ЕДМ, вони б теж «поляризувалися».

Втім, повторивши вимірювання 25 мільйонів разів, ніяких слідів «нової фізики» учені не виявили, встановивши верхню межу можливих значень de на рівні 1,05 • 10-27Е • см, де е – заряд електрона. До теперішнього моменту доступний для ЕДМ електрона інтервал був істотно більш широким: значення | de | ≤ 1,6 • 10-27Е • см, на яке орієнтувалися теоретики, було отримано в 2002 році в експериментах з атомами талію.

Незабаром, за словами авторів, методика охолодження молекул YbF буде вдосконалена, і тоді граничне значення de знизиться ще в кілька разів (або, що цікавіше, він буде зареєстрований).

За матеріалами: Імперського коледжу науки, техніки і медицини

Tweet