Tällaisella tyhjiökammiolla selviää elektronin muoto. Kuva: B. R. O'Leary / ACME Collaboration
Tällaisella tyhjiökammiolla selviää elektronin muoto. Kuva: B. R. O'Leary / ACME Collaboration

Tutkijat etsivät kananmunamaista hiukkasta.

Viime vuonna Higgsin hiukkasen löytyminen toi näyttöä aineen perusrakennetta selittävän hiukkasfysiikan standardimallin puolesta. Teoria ei kuitenkaan pysty selittämään muun muassa pimeän aineen olemassaoloa, ja rakennelmaa on sen vuoksi pyritty laajentamaan.

Täydentävät teoriat, kuten supersymmetria, olettavat lisää alkeishiukkasia nykyisin tunnettujen lisäksi.  Uusia hiukkasia voidaan etsiä tutkimalla atomin ytimiä ympäröivien elektronien muotoa, jossa tulisi näkyä hiukkasten vaikutus.

Standardimallin mukaan elektronien pitäisi olla lähes täydellisen pallon muotoisia. Sitä vastoin monet täydentävät teoriat ennustavat, että elektronit poikkeavat jonkin verran pallomuodosta.

Nyt Harvardin ja Yalen yliopiston yhteisen Acme-hankkeen tutkijat työtovereineen ovat mitanneet elektronin muodon tarkemmin kuin koskaan. He etsivät sähköiseksi dipolimomentiksi kutsuttua vääristymää.

Vääristymästä saa käsityksen, jos kuvittelee pallon, jonka toiselta navalta vuolee pois ohuen kerroksen ja liittää sen vastakkaiselle navalle. Mitä suurempi kerros on, sitä suurempi on dipolimomentti. Acmen mittausten tarkkuudesta kertoo se, että jos pallo olisi maapallon kokoinen, laite havaitsisi hiuksen kymmenestuhannesosan vahvuisen kerroksen, joka olisi siirretty navalta toiselle.

Tutkijat eivät saaneet näkyviin pallomuodon vääristymää. Havainto sulkee pois joitakin standardimallia täydentäviä supersymmetrian muunnelmia. Tutkijoiden vakaa aikomus on kuitenkin päästä vielä tarkempiin mittauksiin ennustettujen hiukkasten löytämiseksi.

Tutkimuksen julkaisi Science.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä30500
Liittynyt16.3.2005

Ennätystarkka mittaus elektronin muodosta karsii fysiikan teorioita

Luotio kirjoitti: Mitä esimerkiksi tarkoittaa elektronin pyöreys jos elektroni ei oikeasti ole pieni pallo vaan pieni vääristymä kvanttikentässä? Se tarkoitta sen häiriön muotoa. Häiriötä voidaan kuvata ajasta ja paikasta riippuvalla funktiolla, jonka paikkariippuvuus voi olla enemmän tai vähemmän pallosymmetrinen. Tässä tapauksessa mitattu funktio oli elektronin sähkävaraus. Mielivaltainen sähkövarausjakauma voidaan muuttaa esimerkiksi palloharmonisten funktioden sarjaksi. Yksi niistä on...
Lue kommentti
Neutroni
Seuraa 
Viestejä30500
Liittynyt16.3.2005

Ennätystarkka mittaus elektronin muodosta karsii fysiikan teorioita

Tuo koe on tehty juurikin siksi, että löydettäisiin virheitä teorioista ja samalla vihje siitä millainen teoria on astetta oikeampi ja kuvaa uuden ilmiön. Totuus on varmasti käsittämättömän paljon monimutkaisempi kuin vähäpätöinen maailmankaikekuden osarakenne, ihmisen aivot, voivat koskaan tajuta. Lakkaa hyvä mies kuvittelemasta itseäsi maailman navaksi, jota jopa luonnonlait nöyristelevät.
Lue kommentti