Medžiagos ir antimaterijos pusiausvyra mūsų visatoje yra grandiozinė mįslė, kurią fizikai daugelį dešimtmečių stengėsi išspręsti. Atidžiai ištyrę mažyčius elektronus, mokslininkai atrado būdą, kaip pažymėti taškus.
1897 m. Fizikas J. Thomsonas atrado dalelę, vadinamą elektronu. Nuo to laiko mokslininkai stengiasi rasti atsakymą į labai įdomų klausimą: ar elektrono forma yra tobulas rutulys? Remiantis tuo, ką šiandien žinome apie šias daleles, iš tikrųjų taip yra. Duodamas interviu „Futurism“, Amerikos gamtos istorijos muziejaus astrofizikas Mordechajus-Markas McLowas tai pateikė labai subtiliai. Anot jo, elektronai yra apvalūs „per matavimo paklaidą“. Deja, fizikams šios žinios yra ne tiek atsakymas, kiek visa eilė dar sudėtingesnių klausimų.
- „Salik.biz“
Elektronų sferiškumas: aršios diskusijos
Pagal standartinį fizinį visatos modelį, po Didžiojo sprogimo jame turėjo būti vienodi medžiagos ir antimaterijos kiekiai. Šių dviejų medžiagų sąveika neišvengiamai lemia abipusį sunaikinimą dėl vadinamojo fotono sprogimo. Remiantis šia logika, dabartinės būklės visata paprasčiausiai negali egzistuoti - vis dėlto mes matome priešingų įrodymų.
Todėl mokslininkai ieško asimetrijos požymių, susijusių su materijos ir antimaterijos santykiais, kurie galėtų paaiškinti, kodėl pirmosios medžiagos yra daug kartų daugiau nei antrosios. Jei elektronai būtų vienkartiniai, tik maždaug sferiniai, tai fizikams galėtų suteikti reikalingą užuominą. Bet, deja, matyt, jų forma yra tobula. Tačiau JILA tyrėjai pademonstravo naują elektronų formos tyrimo metodą, kuris gali padėti aptikti norimus iškraipymus.
Naujojo požiūrio, kaip ir viskas, kas išradinga, esmė yra gana paprasta. Jei elektronas turėtų elektrinį dipolio momentą (EDM), tai reikštų jo nesferinę formą. Anksčiau, ieškodami EDM, mokslininkai tyrė elektronus konkrečių atomų ir molekulių „pluoštuose“. Deja, pluošto judėjimas riboja elektronų matavimo laiką ir dėl šio veiksnio stebėjimai iki šiol neparodė jokių EDM požymių.
JILA tyrimo komanda laikėsi kitokio požiūrio. Užuot tyrę elektronus neutralių dalelių sraute, jie, naudodami besisukantį elektrinį lauką, išskyrė neorganinio junginio, žinomo kaip hafnio fluoridas, molekulinius jonus. Jonai, užuot tiesiog skridę į kosmosą, kaip spindulys, ėmė apibūdinti mažus apskritimus. Tai leido mokslininkams stebėti elektronų judėjimą 0,7 sekundės - 1000 kartų ilgiau nei visuose ankstesniuose eksperimentuose!
Reklaminis vaizdo įrašas:
Paslaptingi reiškiniai
Apvalios elektronų formos patvirtinimas ar paneigimas gali atrodyti nereikšmingas, tačiau labai svarbų vaidmenį vaidina pats elektronų savybių tyrimo faktas. Šiuo metu vyrauja įsitikinimas, kad nepaisant laiko judėjimo, fiziniai įstatymai išlieka neliečiami. Bet jei mokslininkai suras nulinį EDM, tai pakeis supratimą apie pagrindinius fizikos lygius ir, galbūt, padės išspręsti didelę paslaptį apie materijos ir antimaterijos pusiausvyrą, kuriai mes esame skolingi dėl savo egzistavimo.
Dabar, sėkmingai įrodydami savo metodo tinkamumą, mokslininkai pradės jį tobulinti. Vedantysis tyrėjas Erikas Kornelis jau yra sakęs „Science“, kad tyrėjai tiki, kad vos po kelerių metų jie galės žymiai padidinti jautrumą, taigi ir jų matavimų tikslumą.
Kitos grupės taip pat dirba prie panašių projektų, siekdamos išmatuoti elektronų sferiškumą. Pavyzdžiui, komanda iš Harvardo ir Jeilio yra įsitikinusi, kad kitais metais jie sugebės 20 kartų sumažinti savo skaičiavimų paklaidą. Imperialio koledžo fizikai mano, kad tinkamai naudojant esamus metodus skaičiavimai bus atlikti 1000 kartų tikslesni, pašalinant daugybę prieštaringai vertinamų teorijų, sutelktų aplink potencialų elektroną EDM. Ir jei jų ideali forma galutinai bus įrodyta, tada fizikai turės ieškoti atsakymo į vieną nuostabiausių visatos paslapčių kur nors kitur.
Vasilijus Makarovas