Kuvassa näkyy osa elektronin mittaamiseen käytetystä laserlaitteistosta.
Kuvassa näkyy osa elektronin mittaamiseen käytetystä laserlaitteistosta.

Tutkijat mittasivat elektronin muodon tarkemmin kuin koskaan. Fysiikan teoriat tutisevat.

Elektronin muoto on mitattu tarkemmin kuin koskaan aikaisemmin. Uudella menetelmällä saatiin selville, että elektroni näyttää vastoin odotuksia olevan tasaisen pallomainen.

Modernit hiukkasfysiikan teoriat olettavat, että elektronin muoto ei ole aivan pallo vaan hieman vääntynyt tai venynyt.

Muodon poikkeavuutta pallosta kuvaa elektronin sähköinen dipolimomentti. Se kuvaa elektronin sähköisen varauksen aiheuttamaa "vääntömomenttia" sähkökentässä.

Sähköistä dipolimomenttia ei kuitenkaan ole koskaan onnistuttu kokeellisesti havaitsemaan.

Hiukkasfysiikan standardimallin mukaan dipolimomentti onkin liian pieni havaittavaksi, mutta teorian laajennusten ja useiden nykyfysiikan teorioiden mukaan sen pitäisi olla mitattavissa - ja elektronin muodon vääristynyt.

Hiukkasfysiikan eri teorioilla, kuten tekniväri- ja supersymmetriateorialla, on omat oletuksensa dipolimomentin suuruudesta.

Uudella kylmiin molekyyleihin perustuvalla menetelmällä elektronin sähköinen dipolimomentti saatiin mitattua 54 kertaa tarkemmin kuin aikaisemmin. Mittausten perusteella sähköinen dipolimomentti on pienempi kuin 10,5 x 10-28 e cm (e = elektronin varaus). Tulos saattaa karsia joitakin fysiikan teorioista.

Lontoolaisen kylmäfysiikan tutkimuslaitoksen (Centre for Cold Matter, Imperial College London) tutkijoiden mukaan käytännössä tulos on niin lähellä nollaa, että elektronin voidaan sanoa olevan muodoltaan pallo.

Löydöksestä on hyötyä hiukkasfysiikan ja kosmologian tutkimuksessa. Elektronin dipolimomentin suuruus liittyy muun muassa kysymykseen siitä, miksi antimateriaa on maailmankaikkeudessa materiaa vähemmän – miksi ylipäätään olemme olemassa.

Tutkimuksen julkaisi Nature.