Регистрирани са радиовълни, които се излъчват от един-единствен електрон в магнитно поле, за първи път. Новият метод дава възможност за измерване на енергията на електрона, без абсорбиране, а също и да се направи оценка на масата на призрачната частица неутрино. Резултатът е публикуван в Physical Review Letters , а за експеримента разказва Science news.
Това е първото научно наблюдение на промени в енергията на един електрон в магнитно поле, предизвикани от излъчването на радиовълни.
Учени от колаборацията Project 8, която се състои от 27 физици от шест институции в САЩ и Германия, за първи път са наблюдавали циклотронно излъчване от един електрон и са измерили енергията му.
Циклотронна радиация са електромагнитните излъчвания, генерирани от заредени частици, които се отклоняват от магнитно поле. Авторите се основават на класическата и релативистичната теория на циклотронната радиация. Движението на електрона в магнитно поле се квантува, което обяснява, например, диамагнетизма на металите.
Това става в Университета на Вашингтон в Сиатъл, а устройството представлява малка клетка (с размерите на чаша за еспресо), пълна с намиращ се под ниско налягане охладен радиоактивен газ криптон-83 и заобиколена от свръхпроводящ магнит с индукция 1 тесла. Учените са направили нещо като миниатюрен колайдер - отклоняващите диполни магнити на Големия адронен колайдер имат аналогично магнитно поле.
В резултат на радиоактивен бета-разпад на изотопа криптон-83 се изпуска електрон. Електронът обикаля в поле, създадено от свръхпроводящ магнит и излъчва електромагнитни вълни в поле с честотен диапазон от 25 гигахерц до 27 гигахерца - определено от чувствителните микровълнови датчици. Измерената енергията на това излъчване е 30 електронволта.
Екипът е успял да проследи излъчването от един електрон за няколко милисекунди - достатъчно дълго , за да се види как неговата честота се увеличава постепенно, както съобщават изследователите в Physical Review Letters .
Физиците отдавна знаят, че заредени частици като електроните, се движат кръгово в магнитно поле и излъчват радиация. Но никой не е откривал радиовълни, излъчвани от един единствен въртящ се електрон - поне досега. Тази нова техника, може да помогне на физиците отговори на въпрос, който ги е занимавал с десетилетия: Колко тежи призрачната частица, наречена неутрино?
В резултат на бета-разпада се образува неутрино и като се направи оценка на намаляването на енергията на образуващите се на същия бета-разпад електрони може да се съди за масата на тази свръхлекачастица неутриното.
В момента горното ограничение на масата на неутриното е 0,01-0,05 електронволта - десет милиона пъти по-малка от масата на електрона. Тази огромна разлика в масите на частици от една група - лептоните е един от големите въпроси в Стандартния модел на елементарните частици.
Схема на експерименталната инсталация във Вашингтонския университет. (APS / Alan Stonebraker, based on a drawing by Ben Monreal / UCSB)
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Прост Човек
Последната теорема на Стивън Хокинг преобръща времето и причинността
Прост Човек
Разрязването на фотон на две създава безкраен рояк от частици
zlatkov
Учени сканират 74 милиона радиосигнала от междузвезден обект за признаци на извънземни технологии
Джендо Джедев
За срещата на Земята с Халеевата комета през 1910 г. някои са пили "противокометни хапчета"