Große Entdeckung: Winzige Elektron Masse mehr genau gemessen.

Wissenschaftler haben die genaueste Messung noch das Elektron Atommasse gemacht.

"Es ist eine wesentliche technische Verbesserung", sagte Edmund Myers, ein Physiker an der Florida State University, schrieb eine begleitende News & Views Artikel heute (19. Februar) in der Zeitschrift Nature, wo die neue Messung detailliert ist. "sie haben die Präzision um den Faktor 13 verbessert." Der neue Wert ist nur das kleinste bisschen kleiner als den bisherigen besten Wert, wenn auch nicht durch eine erhebliche Menge.

Die neue Messung könnte eines Tages in Experimenten verwendet werden, um das Standard-Modell, der amtierende Physik-Theorie zu testen, die die winzigen Partikel beschreibt, die das Universum bilden.

Aber bevor der neue Wert verwendet werden kann, um die Grundlagen der Physik-Theorie zu testen, andere Naturkonstanten bei höherer Präzision vermessen werden müssen Myers sagte. [Die 9 größten ungelösten Rätsel der Physik]

Elektron Masse

Masse des Elektrons ist ein paar zentrale Erfolgsgröße, die bestimmen die Struktur und Eigenschaften von Atomen, aber weil das Elektron so klein ist, seine Atommasse genau zu messen ist schwierig gewesen. Die genaueste Messung bisher war einer vom Ausschuß für Daten für Wissenschaft und Technologie, im Jahr 2006 verabschiedet.

Verbesserung auf diesem Wert, Sven Sturm, Physiker am Max-Planck-Institut für Kernphysik in Deutschland und seine Kollegen gebunden ein Elektron zu einem bloßen Kohlenstoffkern, hat eine Masse, die bereits bekannt ist. Das Ergebnis war ein aufgeladener Kohlenstoffkern oder Ionen. Als nächstes festgesteckt sie das gebundene Elektron mit elektrischen und magnetischen Feldern.

Das Team entwickelte eine Technik, um die Ionen zu messen, wenn es fast in Ruhe, die Unsicherheit im System begrenzt war, sagte Sturm in einer e-Mail.

Elektronen Eigendrehimpuls oder Spin, wirken wie winzige Stabmagneten, die, wenn Sie einem Magnetfeld ausgesetzt, um das Feld Achse drehen. Durch die Kombination von Informationen über die Kohlenstoffkern mit der Frequenz, bei der die Elektronen-Spin in Magnetfeldern dreht, abgeleitet das Team des Elektrons Masse mehr, gerade als je zuvor, Sturm in einer e-Mail sagte.

Testen das Standard-Modell

Die exquisit präzise Messung könnte den Weg für zukünftige Tests des Standardmodells, ebnen die außergewöhnliche Vorhersagefähigkeit aber nicht viele Phänomene, wie die Existenz der Schwerkraft, die Prävalenz von dunkler Materie und Energie und die Menge von Antimaterie im Universum zu erklären.

Eine Theorie besagt, dass Standard-Modell eine gute Näherung, ist wenn niedrige elektrische Felder vorhanden sind, aber nicht in Gegenwart von extreme elektrische Felder. In diesem Fall würde eine Möglichkeit zum Testen des Standardmodells verwenden ein hoch geladenes Ion und die stärkste verfügbare elektrische Felder möglicherweise unbekannte Physik, offenbaren Sturm sagte.

Die Atommasse eines Elektrons, ist jedoch nur ein Parameter, der benötigt wird, um einen anderen Wert, bekannt als die Feinstruktur-Konstante, sagte Myers zu berechnen. Könnte wiederum Physiker präzisere Messungen des magnetischen Moments des Elektrons zu ermöglichen. Erst dann sagte Wissenschaftler wirklich in der Lage, das Standard-Modell zu testen, er.

Aber die Forscher sagen, dass sie bereits bei der Arbeit Handwerk neue Experimente.

"Wir derzeit ein Next-Generation-Experiment für Tests des Standardmodells in schweren, stark aufgeladen Ionen, die extrem empfindlich auf Physik jenseits des Standardmodells werden, einrichten", sagte Sturm. "Das Elektron Masse wird ein wichtiger input-Parameter für diese Experimente werden."

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