Исследование формы электрона подтвердило Стандартную модель и опровергло альтернативные теории
Logo
Cover

Группа физиков из ведущих вузов США провела беспрецедентное по точности исследование формы электрона. Его идеальная сферическая форма полностью соответствует предсказаниям Стандартной модели. Но не разрешает ключевого парадокса.

Стандартная модель в физике элементарных частиц описывает большинство взаимодействий и частиц во Вселенной. Это математическая модель реальности, и пока что ни один лабораторный эксперимент не смог ее опровергнуть. Это смущает ученых.

«Стандартная модель в ее нынешнем виде не может быть верной, потому что не может предсказать, почему существует Вселенная», — говорит профессор Джеральд Габриелс, руководитель исследования из Северо-Западного университета.

Он и его коллеги всю свою научную жизнь пытаются разгадать этот парадокс, изучая предсказания Стандартной модели и пытаясь найти им подтверждения в экспериментах, пишет Phys.org.

Пытаясь «исправить» Стандартную модель, многие альтернативные модели предсказывают, что сферическая форма электрона на самом деле асимметрично сплющенная. Одна из них — суперсимметрия — гласит, что некая неизвестная, тяжелая субатомная частица воздействует на электрон, изменяя его идеальную форму. Этот недоказанный феномен называется электрическим дипольным моментом. А частица, которая за него ответственна, стоит также за самыми таинственными загадками Вселенной и могла бы объяснить, почему все состоит из материи, а не антиматерии.

Почти все альтернативные модели утверждают, что заряд электрона может быть сплющенным, просто надо взглянуть повнимательнее.

Группа ученых из Северо-Западного, Гарвардского и Йельского университетов решила проверить это утверждение, выстрелив лучом холодных молекул оксида тория в камеру размером со стол. Затем они исследовали свет, который излучают эти молекулы. Закрученный свет указывал бы на электрический дипольный момент.

Этого не было, и ученые пришли к выводу, что форма электрона и в самом деле идеально сферическая — в соответствии со Стандартной моделью. Отсутствие свидетельств электрического дипольного момента говорит об отсутствии гипотетической тяжелой частицы. Если же она все-таки существует, ее свойства отличаются от предсказанных альтернативными теориями.

Результаты исследования указывают на то, что научному сообществу следует серьезно пересмотреть некоторые из альтернативных теорий.

Элементарная частица, которую недавно обнаружили в Антарктиде, может быть, по мнению некоторых ученых, свидетельством существования суперсимметричной частицы, которая опровергает Стандартную модель. Иначе объяснить траекторию движения частицы сквозь Землю они не могут.