Уточнена величина дипольного момента электрона

Физики из Имперского колледжа науки, техники и медицины (Великобритания) провели максимально точное измерение электрического дипольного момента (ЭДМ) электрона, сообщает «Компьюлента» со ссылкой на публикацию в журнале Nature.

Стандартная модель утверждает, что зарегистрировать ЭДМ электрона (d_e) на современном уровне развития экспериментальных методов невозможно. Однако многие ее расширения предсказывают гораздо более высокие значения d_e, что делает поиск ЭДМ удобным способом проверки теорий. К примеру, идею о существовании суперсимметричных частиц в области масс, измеряемых сотнями ГэВ/с², очень тяжело согласовать с видимым отсутствием ЭДМ электрона.

Величина d_e также связана с вопросом о том, почему во Вселенной преобладает материя. Если предположить, что симметрию материи и антиматерии нарушает некое неоткрытое взаимодействие частиц, в большинстве моделей значение ЭДМ электрона станет измеримым.

В своих опытах британцы использовали импульсные пучки молекул монофторида иттербия YbF, которые помещались во внешние магнитное и электрическое поля. В электрическом поле молекулы поляризуются, что создаёт сильное локальное поле около валентных электронов. Если бы последние имели ненулевой ЭДМ, они бы тоже «поляризовались».

Впрочем, повторив измерения 25 миллионов раз, никаких следов «новой физики» учёные не обнаружили, установив верхний предел возможных значений d_e на уровне 1,05•10^–27 е•см, где е — заряд электрона. До настоящего момента доступный для ЭДМ электрона интервал был существенно более широким: значение |d_e| ≤ 1,6•10^–27 е•см, на которое ориентировались теоретики, было получено в 2002 году в экспериментах с атомами таллия.

В скором времени, по словам авторов, методика охлаждения молекул YbF будет усовершенствована, и тогда предельное значение d_e снизится еще в несколько раз (или, что интереснее, он будет зарегистрирован).