Физики впервые наблюдали волны от единичного электрона

Ученым из коллаборации Project 8, в которую входят 27 физиков из шести учреждений США и Германии, впервые удалось наблюдать циклотронное излучение от единичного электрона и измерить его энергию. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Science News.

Установка, в которой коллаборация Project 8 впервые наблюдала электромагнитные волны от единичного электрона, расположена в Вашингтонском университете в Сиэттле. Она представляет собой небольшую ячейку (размером примерно с чашку эспрессо), заполненную находящимся под низким давлением охлажденным радиоактивным газом криптон-83 и окруженную сверхпроводящим магнитом с индукцией в один тесла. Аналогичное по порядку магнитное поле имеют отклоняющие дипольные магниты Большого адронного коллайдера.

В результате радиоактивного бета-распада изотопа криптон-83 испускается электрон, который во внешнем магнитном поле начинает вращаться по круговой орбите. Как предсказал еще в 1904 году Оливер Хевисайд, это может привести к циклотронному излучению, которое на частоте около 25 гигагерц и определяли чувствительные микроволновые датчики установки. Величина энергии этого излучения, которое удалось определить ученым, равняется 30 электронвольтам.

Кроме электрона, в результате бета-распада образуется другой лептон — нейтрино. Исследованиям свойств этой частицы и посвящена основная деятельность коллаборации Project 8. В Стандартной модели физики элементарных частиц масса нейтрино равна нулю, однако данные экспериментов указывают, что лептон все же имеет небольшую массу.

В этом случае значение энергии образующихся в результате бета-распада электронов должно быть меньше, чем если бы нейтрино были безмассовыми, что позволяет ученым получить ограничения на массу этой чрезвычайно легкой частицы. В настоящее время верхнее ограничение на массу нейтрино равно 0,01-0,05 электронвольтам. Последнее значение в десять миллионов раз меньше массы электрона. Природа такого разрыва между массами лептонов составляет одну из основных загадок физики элементарных частиц.

lenta.ru

Оставаться в курсе всех наших новостей?

<div style="border:1px; width:450px; border-color:#701c1f; background-color:#F5F5F5; font-family:Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif"><div style="float:right; text-align:right"><a href="http://polit.pro"><img src="http://polit.pro/logo.png" height="15"/></a><br /><a href="<?if()?><?else?>/_nw/261/92283503.jpg<?endif?>" class="class1"><img src="/_nw/261/92283503.jpg" width="105" border="2"></a></div><b style="font-size:13px"><span style="color:#701c1f;">23 Апреля 2015</span> - Физики впервые наблюдали волны от единичного электрона</b><br /><span style="font-size:11px"><a href="/news/1-0-8" title="Ещё материалы >>>" style="text-decoration:none; color:#000000"><div id="nativeroll_video_cont" style="display:none;"></div>Ученым из коллаборации Project 8, в которую входят 27 физиков из шести учреждений США и Германии, впервые удалось наблюдать циклотронное излучение от единичного электрона и измерить его энергию. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Science News. <br /><br /> Установка, в которой коллаборация Project 8 впервые наблюдала электромагнитные волны от единичного электрона, расположена в Вашингтонском университете в Сиэттле. Она представляет собой небольшую ячейку (размером примерно с чашку эспрессо), заполненную находящимся под низким давлением охлажденным радиоактивным газом криптон-83 и окруженную сверхпроводящим магнитом с индукцией в один тесла. Аналогичное по порядку магнитное поле имеют отклоняющие дипольные магниты Большого адронного коллайдера. <br /><br /> В результате радиоактивного бета-распада изотопа криптон-83 испускается электрон, который во внешнем магнитном поле начинает вращаться по круговой орбите. Как предсказал еще в 1904 году Оливер Хевисайд, это может привести к циклотронному излучению, которое на частоте около 25 гигагерц и определяли чувствительные микроволновые датчики установки. Величина энергии этого излучения, которое удалось определить ученым, равняется 30 электронвольтам. <br /><br /> Кроме электрона, в результате бета-распада образуется другой лептон — нейтрино. Исследованиям свойств этой частицы и посвящена основная деятельность коллаборации Project 8. В Стандартной модели физики элементарных частиц масса нейтрино равна нулю, однако данные экспериментов указывают, что лептон все же имеет небольшую массу. <br /><br /> В этом случае значение энергии образующихся в результате бета-распада электронов должно быть меньше, чем если бы нейтрино были безмассовыми, что позволяет ученым получить ограничения на массу этой чрезвычайно легкой частицы. В настоящее время верхнее ограничение на массу нейтрино равно 0,01-0,05 электронвольтам. Последнее значение в десять миллионов раз меньше массы электрона. Природа такого разрыва между массами лептонов составляет одну из основных загадок физики элементарных частиц. <br /><br /> lenta.ru <br /><br /> <iframe src="//www.facebook.com/plugins/follow?href=https%3A%2F%2Fwww.facebook.com%2Falexis.lushnikov&layout=standard&show_faces=true&colorscheme=light&width=450&height=80" scrolling="no" frameborder="0" style="border:none; overflow:hidden; width:450px; height:80px;" allowTransparency="true"></iframe>
		<script>
			var container = document.getElementById('nativeroll_video_cont');

if (container) {
				var parent = container.parentElement;

if (parent) {
					const wrapper = document.createElement('div');
					wrapper.classList.add('js-teasers-wrapper');

parent.insertBefore(wrapper, container.nextSibling);
				}
			}
		</script>
	</a></span></div>