Misure di precisione della costante di struttura fine. Un confronto di misure. "0" sul grafico è il valore consigliato di CODATA 2014. I punti verdi provengono da esperimenti di rinculo di fotoni; quelli rossi sono dell'elettrone g e − 2 misurazioni. L'inserto è una vista ravvicinata delle tre misurazioni inferiori. Le barre di errore indicano 1s di incertezza. Stanfu, Università di Stanford; UWash, Università di Washington; LKB, Laboratorio Kastler Brossel; HarvU, Università di Harvard. Credito: Scienza (2018). DOI:10.1126/science.aap7706
Un team di ricercatori dell'Università della California e del Lawrence Berkeley National Laboratory ha condotto una misurazione ultra precisa della costante di struttura fine, e così facendo, hanno trovato prove che mettono in dubbio la teoria dei fotoni oscuri. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il gruppo descrive il loro processo di misurazione e cosa hanno trovato utilizzandolo.
La costante di struttura fine è un numero che caratterizza la forza della forza delle interazioni elettromagnetiche tra particelle cariche, come quelli che sono coinvolti nell'impedire agli elettroni di viaggiare al di fuori dei loro atomi. Fino ad ora, è stato derivato utilizzando le proprietà magnetiche degli elettroni e calcoli che sono ancora considerati teorici. Come notano i ricercatori, misurazioni più precise consentono di testare il modello standard della fisica delle particelle. A quello scopo, hanno cercato di misurare la costante attraverso mezzi più diretti.
Per compiere questa impresa, hanno puntato un laser sugli atomi di cesio-133 (interferometria delle onde di materia) per forzarli alla sovrapposizione quantistica e poi hanno osservato da vicino cosa è successo tra loro mentre si rilassavano di nuovo al loro stato naturale. L'interferenza che si è verificata, riporta la squadra, hanno rivelato la velocità con cui gli atomi hanno viaggiato quando sono stati colpiti dal laser:hanno usato quel numero per determinare la costante della struttura fine. Sostengono che il loro lavoro ha consentito di calcolare la costante di struttura fine a meglio di una parte per miliardo.
I ricercatori riferiscono che il numero che hanno determinato corrisponde da vicino alla teoria, che offre alcune conferme alle teorie che suggeriscono che gli elettroni non sono fatti di più piccoli, particelle sconosciute. Ma mette anche in dubbio le teorie sull'esistenza dei fotoni oscuri.
fotoni oscuri, la teoria ha suggerito sono particelle quasi identiche ai fotoni, ma avere massa Possono anche interagire con altre particelle. Se si potesse trovare una prova della loro esistenza, rafforzerebbe le teorie sulla materia oscura in generale, perché la teoria della materia oscura suggerisce che sarebbero i portatori di forza. Il lato positivo, perché il numero che estraevano era vicino a quello teorizzato, ma non esatto, c'è ancora spazio per altre teorie sulle particelle per spiegare la discrepanza.
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