Исследовательская группа во главе с Дэвидом ДеМилле из Йельского университета и учеными из Гарварда измерили форму электрона.
Полученные результаты были выведены из вычисления электрического дипольного момента частицы: если электрон имеет сферообразную форму, то дипольный момент у него отсутствует, но если он хоть минимально вытянут, то чувствительные приборы покажут наличие дипольного момента.
Фактически таким образом физики определяют, симметричен ли электрон относительно любой своей оси.
Впрочем, ученые намеревались также определить, из каких частиц состоит облако вокруг электрона, что подтвердило бы Стандартную модель, если бы оно состояло из обычных частиц. Однако, если работает теория суперсимметрии, то из еще неизвестных науке частиц окружит электрон и вызовет изменения в его дипольном моменте, сделав его асимметричным.
Согласно Стандартной модели, электрон должен быть симметричным, "круглым" и обладать нулевым дипольным моментом. Теория суперсимметрии, конечно же, предсказывает наличие дипольного момента.
В рамках своего исследования ДеМилле, Дойл и Габриельзе проводили эксперимент в 10 раз более точный, чем предыдущие, но и он не породил никаких намеков на наличие у электрона хотя бы минимального дипольного момента.
В итоге ученые пришли к выводу, что электрон является сферическим, его диаметр составляет 0,00000000000000000000000000001 сантиметра, а теория суперсимметрии вновь терпит крах.
Отсутствие показателей вряд ли можно списать на недостаточную чувствительность приборов или погрешности. Ученые раскрутили электрон до высокой скорости и взглянули на его поведение. Эксперимент проводился на электронах в тяжёлых молекулах моноксида тория, которые бы показали довольно очевидные колебания, обладай частицы дипольным моментом.
Впрочем, несмотря на отрицательные результаты исследования, ученые не отчаиваются и предполагают, что для определения дипольного момента электрона требуются более чувствительные приборы и более высокие энергии. Тут может помочь Большой адронный коллайдер, одной из основных задач которого является поиск суперсимметричных частиц, и который будет заново запущен в следующем году.
В то же время американские физики задумались о проектировании машины, которая могла бы заменить установленный в CERN Большой адронный коллайдер.
Очень большой адронный коллайдер (VLHC) по проекту ученых сможет сталкивать протоны с энергией около 100 тераэлектронвольт (ТэВ) (в сравнении с запланированными 14 ТэВ Большого адронного коллайдера).
Однако, рассказал физик-теоретик из Национальной ускорительной лаборатории SLAC Майкл Пескин, такие показатели потребуют туннеля окружностью в 80-100 километров (окружность БАК всего 27 км).