Физики обнаружили аномалии в магнитных свойствах электрона, бросающие вызов Стандартной модели
Европейские ученые под руководством профессора Штефана Шиллера из Дюссельдорфского университета провели сверхточные измерения магнитного момента электрона с погрешностью 200 частей на миллиард и выявили отклонения, требующие пересмотра существующих теорий.
Научный мир замер в ожидании: возможно, физики стоят на пороге открытия, способного расширить границы Стандартной модели — основной теории, описывающей устройство материи. Группа исследователей под руководством профессора Дюссельдорфского университета Штефана Шиллера впервые провела сверхточные измерения магнитных свойств электрона, вращающегося вокруг атома в молекуле из обычного и тяжелого водорода. Результаты, как сообщает ТАСС, оказались одновременно и триумфом экспериментальной физики, и источником интригующей загадки.
Ученые работали с необычными молекулами, состоящими из одного протона (обычная форма водорода) и одного атома дейтерия — тяжелой вариации водорода, в ядре которой присутствуют протон и нейтрон. Такая молекула устроена достаточно просто, чтобы ее свойства можно было полностью просчитать с помощью обычного компьютера, что делает ее идеальным полигоном для проверки фундаментальных теорий.
В ходе эксперимента физики лишили одиночную молекулу одного из электронов и поместили ее в специальную ионную ловушку. Воздействуя на частицу магнитными полями и пучками микроволн, они отслеживали изменения в структуре спектра и измерили магнитный момент электрона с рекордно низкой погрешностью — 200 частей на миллиард. Как отмечают сами исследователи, полученная точность в тысячу раз превосходит предыдущие рекорды в этой области.
«Проведенные нами опыты позволили измерить магнитный момент электрона с рекордной точностью, — говорится в исследовании. — Эти замеры в целом совпали с предсказанием теории, однако при этом в некоторых взаимодействиях электрона и ядер атомов были выявлены аномалии, требующие дальнейшего изучения».
Главная интрига заключается в том, что две другие постоянные, отражающие силу взаимодействий между ядрами и электроном, существенно разошлись с теоретическими расчетами. С чем-то подобным физики ранее не сталкивались. Если существование этих аномалий подтвердится, это позволит ученым приступить к поискам так называемой «новой физики» — явлений, выходящих за рамки Стандартной модели.
