Evrenin En Büyük Gizemlerinden Birini Çözmek: Elektronun Kalıcı Elektrik Dipol Momentinin “Şimdiye Kadarki En Hassas Ölçümü”

Yeni bir çalışma, elektronun kalıcı elektrik dipol momentinin bugüne kadarki en hassas ölçümünü sunarak Evrendeki madde ve antimadde arasındaki dengesizliğe dair kritik bilgiler sağlıyor. Çalışma, önceki en iyi ölçümü yaklaşık 2,4 kat iyileştirmek için moleküler iyonlarla sınırlı elektronları kullanmış ve parçacık fiziğinin standart modelini geliştirme veya genişletme çabalarına yardımcı olmuştur.

Önemli tutarda olan yeni bir çalışma Fizikte çözülmemiş en önemli sorulardan biri olan evrendeki madde ve antimadde arasındaki eşitsizliği ele almaya yönelik çıkarımlar, elektronun kalıcı elektrik dipol momentinin “bugüne kadarki en kesin ölçümünü” sunuyor. Bu madde-antimadde dengesizliği, yük parite simetrisinin bozulmasıyla açıklanabilir.

Parçacık fiziğinin standart modeli (SM), bu simetride hafif bir kırılma öngörür, ancak gerçekte gözlemlenen dengesizliği açıklamak için yetersizdir. . Bu tutarsızlığı gidermek için standart modele birçok genişletme önerilmiştir. Bu tür model uzantılarını test etmek için, simetri kırılmasının bir ölçüsü olan elektronun elektrik dipol momentini (eEDM) ölçen masa üstü deneyler oldukça ümit verici olmuştur.

Burada, eEDM’yi son derece yüksek hassasiyetle ölçmeye çalışırken, Tanya Roussy ve ark. güçlü bir yaklaşım kullandı: büyük bir molekül içi elektrik alanına maruz bırakılan, moleküler iyonların içinde hapsolmuş elektronlar.

“Roussy ve ark.’nın kayda değer çabası. Mingyu Fan ve Andrew Jayich ilgili bir Perspektif’te şöyle yazıyor: “Sahte sinyallerin yanlışlıkla verilmediğinden emin olmak için sistematik belirsizlikleri en ince ayrıntısına kadar anlayabilmeleri için deneysel cihazlarını ve ölçüm tekniklerini titizlikle incelemeye başladılar.” eEDM boyutunun önceki en iyi üst sınırına ~2,4 faktörüyle dayanmaktadır.

Referans: “Elektronun elektrik dipol momentinde geliştirilmiş bir sınır”, yazan: Tanya S. Roussy, Luke Caldwell, Trevor Wright, William B. Cairncross, Yuval Shagam, Kia Boon Ng, Noah Schlossberger, Sun Yool Park, Anzhou Wang, Jun Ye ve Eric A. Cornell, 6 Temmuz 2023, Science.
DOI: 10.1126/science.adg4084{ 9}