Illustration av den experimentella mätningen av den fina strukturkonstanten. Bakgrundsmönstren i bilden representerar de faktiska Feynman-diagrammen som används för att beräkna det teoretiska värdet för elektronmagnetmomentanomali (beräknat med finstrukturskonstanten, bland andra). Schemat för atominterferometern som används för att mäta rekylhastigheten representeras i färg. Upphovsman:Pierre Cladé, Saïda Guellati-Khélifa et Tatsumi Aoyama
Validering och tillämpning av teorier i fysik kräver mätning av universella värden som kallas grundläggande konstanter.
Ett team av franska forskare har just gjort den mest exakta mätningen hittills av den fina strukturkonstanten, som kännetecknar styrkan i interaktionen mellan ljus och laddade elementära partiklar, som elektroner.
Detta värde har just bestämts med en noggrannhet på 11 signifikanta siffror; förbättra precisionen för den tidigare mätningen med en faktor 3.
Forskarna uppnådde en sådan precision genom att förbättra sin experimentella uppsättning, i ett försök att minska felaktigheter och för att kontrollera effekter som kan skapa störningar av mätningen.
Experimentet innefattar kalla rubidiumatomer med en temperatur som närmar sig absolut noll.
När de absorberar fotoner, dessa atomer rekylerar med en hastighet som beror på deras massa. Den mycket exakta mätningen av detta fenomen hjälper till att förbättra kunskapen om finstrukturkonstanten.
Dessa resultat, som kommer att visas i Natur den 3 december, öppna nya möjligheter för att testa standardmodellens teoretiska förutsägelser.
Användningen av mer exakta konstanter kan hjälpa till att svara på grundläggande frågor, till exempel ursprunget till mörk materia i universum.
