Spinnen-Falle Maßnahmen "Rundheit" eines Elektrons

Eine neue Technik liefern könnten eines Tages die genaueste Messung noch die Rundung eines Elektrons, sagen Wissenschaftler.

Messung, könnte im Gegenzug helfen Wissenschaftler Erweiterungen des Standardmodells, die amtierende Teilchenphysik-Modell zu testen, die das Verhalten des sehr kleinen, beschreibt sagte Co-Studienautor Eric Cornell, Physiker am National Institute of Standards und Technologie und dem JILA Center for Atomic, molekulare & optische Physik in Boulder, Colorado

Ein Elektron Form stammt aus einer Wolke aus virtuellen Teilchen um eine dimensionslose Punkt; dass Cloud kann asphärische ist eine größere Anziehungskraft von entweder die positiven oder negativen Pol. Letzten Messungen vorgeschlagen haben, sind die positiven und negativen Ladungen im gleichen Abstand von der Mitte des Elektrons, sagte Cornell. Diese Maßnahme der Trennung dieser beiden Gebühren nennt man das elektrische Dipolmoment.

In der Tat eine frühere Studie vorgeschlagen, dass das Elektron rund um weniger als ein Millionstel Millionstel Millionstel einer Milliardstel Zentimeter ist. Obwohl die aktuelle Studie, dass Präzision nicht schlagen kann, kann die neue Methode den Weg dazu ebnen.

Aber Physik Theorien wie Supersymmetrie, die vorgibt, dass jedes bekannten Teilchen ein supersymmetrischen Partner Partikel mit leicht unterschiedliche Eigenschaften hat, davon ausgehen, dass die Ladungsverteilung in einem Elektron tatsächlich jemals so etwas schief ist, geben die Elektronen mehr gequetscht oder Ei-Form. [Die 9 größten ungelösten Rätsel der Physik]

"Es gibt eine Menge Leute, die darauf wetten würde, dass es nicht vollkommen rund ist," sagte Cornell LiveScience.

Jedoch bisher wurden keine Messungen präzise genug, um mit Sicherheit sagen, ob das Elektron wirklich rund ist.

Auf der Suche nach diesen Antworten entwickelt Cornell und seine Kollegen eine neue Methode zur Messung der elektrischen Dipolmoment des Elektrons.

"In der Regel, wenn Sie ein wirklich großes elektrisches Feld auf ein Elektron anwenden, geht es 'Zip' und fliegt davon," Cornell sagte, unter Bezugnahme auf vergangenen Methoden zur Messung der Elektron-Form.

Die Forscher gefangen in ihrem System eine Hafnium-Fluorid-Ion in der Spinnerei elektrische Felder. Zwischen den Hafnium und den Fluor-Atomen war ein großes elektrisches Feld, das dann ein Elektron im Ort fangen konnte. Das drehende elektrische Feld rotiert langsam genug, um elektrisches Dipolmoment des Elektrons ausgerichtet zu bleiben, aber nicht so langsam, dass es erlaubt das Hafnium-Fluorid-Ion zu entkommen.

Sie dann pulsierte das Ion mit Radiowellen und Maßen die Frequenzen, bei denen das Elektron wenn es eine oder andere Weise zeigte umgekippt. Der Unterschied zwischen diesen zwei Frequenzen zeigt auf, ob das Elektron ein Dipolmoment hat.

Obwohl die aktuellen Maße sind nicht so präzise wie die vorherigen, die neue Technik konnte das Team ein Elektron für eine beispiellose Menge an Zeit auffangen – etwa 100 Millisekunden, die ist 100 mal länger als jeder andere jemals getan hatte. Und je länger das Team das Elektron messen kann, desto genauer kann die Messung werden.

Das Team hofft nun, mehr Moleküle zu fangen, um weitere Messungen auf einmal zu tun. Sie würde auch gerne sehen diese Messungen empfindlicher zu erkennen, wenn Elektronen umdrehen. Darüber hinaus nach Ansicht der Forscher ist es theoretisch möglich ist, fangen die Elektronen für 1 Sekunde, bevor die Moleküle entfernt zip – was könnte es ihnen ermöglichen, die genaueste Messung der elektrisches Dipolmoment des Elektrons noch erhalten.

Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science 5 Dez veröffentlicht.

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