Идеально круглая форма электрона - новый гвоздь в гроб суперсимметрии
Исследователи, работающие с Большим адронным коллайдером, расширяют границы физики, сталкивая элементарные частицы – но группа ученых из Йеля и Гарварда пошла другим путем. Они ищут экзотические частицы, работая с электронами, попутно подкладывая мину под некоторые фундаментальные физические концепции. Проведя максимально точное измерение электронов, физики обнаружили: их идеально круглая форма ставит под вопрос всю Стандартную модель.
Стандартная модель – это теоретическая конструкция, описывающая взаимодействие элементарных частиц. Опираясь на нее, физики делают предсказания относительно будущих экспериментов, хотя и знают о ее несовершенствах. СМ – просто лучшая из доступных нам, достаточно близкая к реальности, чтобы выступать в качестве полезного научного инструмента.
Современные физики-теоретики (в ЦЕРНе и других местах) активно исследуют «слабые места» Стандартной модели. Одним важных ее потенциальных дополнений является теория суперсимметрии: у каждой элементарной частицы есть суперпартнер, обладающей одинаковой массой, зарядом и другими квантовыми числами, но противоположным спином. Наблюдая за электронами, именно эти частицы искали участники проекта ACME.
Они измеряли особый тип деформации – электрический дипольный момент. Если бы электроны взаимодействовали с множеством частиц, существование которых предсказывает теория суперсимметрии, их форма менялась бы очень сильно. Они были бы скорее похожи на яйцо, чем на шар. Но американские ученые не нашли никаких следов деформации: электроны оказались идеальными сферами.
Что это значит? Отсутствие ожидаемых деформаций говорит о том, что гипотетических частиц просто не существует – и суперсимметрия оказывается «неработающей гипотезой». Или же эксперимент сам по себе прошел с ошибками.
Исследователи настаивают на том, что их наблюдения отличает высочайшая точность. Источником электронов для их эксперимента была полярная молекула моноксида тория, которая увеличивает электрический дипольный момент. Если бы электрон был размером с Землю, то эксперимент обнаружил бы на нем деформацию на уровне человеческого волоса. Так что гладкие контуры электрона говорят о том, что квантовый «суп» субэлементарных частиц гораздо более причудлив, чем нам кажется.
По материалам ExtremeTech.
Артём Космарский nauka21vek.ru