En moment

Ameriški raziskovalni skupini je uspelo izvesti dosedaj najnatančnejšo meritev magnetnega momenta elektrona, ki jo skupina predstavi v članku, objavljenem v reviji Physical Review Letters.

Standardni model je teorija, ki opisuje fiziko osnovnih delcev. Raziskovalci in raziskovalke model neprestano izboljšujejo z eksperimentalnimi meritvami, pri katerih preverjajo njegove napovedi z meritvami fizikalnih količin. Primer tega je magnetni moment elektrona, saj ga standardni model lahko najnatančneje napove. Hkrati je magnetni moment ena lažje merljivih količin. Prejšnje meritve magnetnega momenta elektrona se med seboj znatno razlikujejo, zato so nove meritve te količine pomembne za večjo natančnost teoretičnih napovedi. Če bi od standardnega modela odstopale tudi najnatančnejše meritve, bi to pomenilo, da model odpove in so v ozadju neznani fizikalni procesi.

Raziskovalna skupina je ujela elektron v magnetni pasti in ga nato ohladila do temperature blizu absolutne ničle. Opazovali so prehod elektrona v vzbujeno stanje, saj lahko iz energijske razlike določimo njegov magnetni moment. Pri meritvah prehodov elektrona med energijskimi stanji je za večjo natančnost uporabila metodo kvantne nedemolicijske detekcije. To je prvi primer uporabe takšne metode za merjenje magnetnega momenta.

Vrednost magnetnega momenta elektrona je skupina izmerila dvakrat natančneje od predhodnih meritev. Teoretična in izmerjena vrednost se tako ujemata do dvanajste decimalke natančno, napaka meritve je v primerjavi z odstopanjem od teorije desetkrat manjša. Z novo meritvijo bo napoved standardnega modela za magnetni moment elektrona lahko izboljšana, saj večja natančnost te količine pomeni natančnejše teoretične napovedi v fiziki delcev. Eksperiment je pomemben tudi s tehnološkega vidika, saj je metoda kvantne nedemolicije izjemno zahtevna za izvedbo. Skupina načrtuje v prihodnje meritev ponoviti z elektronovim antidelcem, pozitronom, in s tem preveriti, ali izmerijo isto vrednost, saj bi morala biti v teoriji ista.

Današnji ZbritOFF je iz magnetne pasti privlekel vajenec Oskar.

Naslovna slika:  Arian Kriesch Akriesch 23:40, 6 April 2006 (UTC) - Own work, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=687138