Precisionsmätningar av den fina strukturkonstanten. En jämförelse av mätningar. "0" på tomten är CODATA 2014 rekommenderat värde. De gröna punkterna är från fotonrekylförsök; de röda är från elektron g e - 2 mått. Insatsen är en närbild av de tre nedre mätningarna. Felstaplar indikerar 1s osäkerhet. StanfU, Stanford University; UWash, University of Washington; LKB, Laboratoire Kastler Brossel; HarvU, Harvard Universitet. Kreditera: Vetenskap (2018). DOI:10.1126/science.aap7706
Ett team av forskare från University of California och Lawrence Berkeley National Laboratory har genomfört en extremt exakt mätning av den fina strukturkonstanten, och därmed har hittat bevis för att man tvivlar på mörk fotonteori. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskap , gruppen beskriver sin mätprocess och vad de hittade genom att använda den.
Den fina strukturkonstanten är ett tal som kännetecknar styrkan hos kraften i elektromagnetiska interaktioner mellan laddade partiklar, som de som är involverade i att hindra elektroner från att resa utanför sina atomer. Ända tills nu, det har härletts med hjälp av de magnetiska egenskaperna hos elektroner och beräkningar som fortfarande anses vara teoretiska. Som forskarna noterar, mer exakta mätningar gör det möjligt att testa standardmodellen för partikelfysik. För detta ändamål, de försökte mäta konstanten genom mer direkta medel.
För att åstadkomma denna bedrift, de riktade en laser mot cesium-133 atomer (materia-våginterferometri) för att tvinga dem till kvantsuperposition och tog sedan en närmare titt på vad som hände mellan dem när de slappnade tillbaka till sitt naturliga tillstånd. Störningen som inträffade, laget rapporterar, avslöjade den hastighet med vilken atomerna färdades när de träffades av lasern-de använde det numret för att bestämma finstrukturkonstanten. De hävdar att deras arbete har gjort det möjligt att beräkna finstrukturkonstanten till bättre än en del per miljard.
Forskarna rapporterar att det antal de bestämde har passat nära teorin, som ger en viss bekräftelse på teorier som tyder på att elektroner inte består av mindre, okända partiklar. Men det sätter också tvivel på teorier kring existensen av mörka fotoner.
Mörka fotoner, teorin har föreslagit, är partiklar nästan identiska med fotoner, men ha massa. De kan också interagera med andra partiklar. Om bevis kunde hittas på deras existens, det skulle stärka teorier om mörk materia i allmänhet, eftersom teorin om mörk materia antyder att de skulle vara kraftbäraren. På den ljusa sidan, eftersom antalet de extraherade var nära det teoretiserade, men inte exakt, det finns fortfarande utrymme för andra partikelteorier för att förklara avvikelsen.
© 2018 Phys.org
