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ACME协作设定未被发现的子原子粒子的大小限制

时间：2022-02-13 18:29:01 来源：

在这艺术家的代表中，电子在实验中的两个激光之间行进。当其他亚颗粒颗粒恒定并重新吸收时，电子围绕其轴线旋转。粒子物理学中的一些理论预测颗粒，如未被未被发现，这将导致云从一段距离看时出现非常略微梨形。随着国家科学基金会的支持，Acme研究人员创造了一个以极端精确的实验设置看那种形状。对于他们的实验的极限，它们看到一个完美的圆形球体，暗示某些类型的新颗粒，如果它们存在于所有类型，则具有与预期的理论家不同的性质。

一项新的研究表明，许多理论化重粒子，如果它们完全存在，则不具有解释宇宙中的反物质问题所在的特性所需的性质。

如果确认，调查结果将迫使重大修订为粒子物理标准模型的替代品，这是在20世纪70年代初开发的。来自耶鲁，哈佛大学和西北大学的研究人员进行了学习，该研究于10月17日发表于“自然”。

该发现是进入粒子，能量和尺寸的颗粒，能量和力的弯曲性质的窗口，特别是在量子领域，即使是完美的真空也没有真正空的。无论是空虚位于星星之间还是分子之间，都有许多实验表明，任何真空都填充了每种类型的亚杀菌粒子 - 及其反物质对应物 - 不断突出和摆脱存在。

识别它们的一种方法是仔细看看电子的形状，其被亚底颗粒包围。研究人员在电子周围的真​​空中检查微小的扭曲，作为表征颗粒的一种方式。

新的研究报告了用先进的冷分子电子偶极力矩（ACME）实验完成的工作，一种用于检测电子的电偶极力矩（EDM）的协同努力。电子EDM对应于电子的一端的小凸起，并且在相对端上的凹痕。

标准模型预测了一个极小的电子EDM，但是有许多宇宙学问题 - 例如在大爆炸之后，在大爆炸之后，在较重的粒子方向上尖锐的科学家，在较重的粒子的方向上占据了反物质的优势标准模型，与更大的电子EDM相关联。

“标准模型使得从其替代品和ACME差异的预测可以区分那些，”大卫德维尔说，他在耶鲁耶勒领导了Acme集团。“我们的结果告诉科学界，我们需要认真对待那些替代理论。”

实际上，标准模型预测了电子围绕电子的颗粒将如此略微挤压，但这种效果只能以比ACME更精确的10亿倍的分辨率显着。然而，在预测新型颗粒的模型中 - 例如超对称和大统一理论 - 广泛预期ACME精度水平的形状变形。

“电子总体，国家科学基金会（NSF）的节目总监John Gillaspe（NSF）的节目总监John Gillaspy表示，这是一种电子颗粒的云，在它周围的真空中扭曲。”近十年。“扭曲不能与粒子本身分离，它们的相互作用导致电子电荷的最终形状。”

Acme使用一个独特的过程，涉及射击一盏冷钍 - 氧化物（Tho）分子 - 每脉冲百万，每秒50次 - 进入腔室的大桌子的尺寸。

在该腔室内，激光器在仔细控制的磁场内的两个带电玻璃板之间翱翔时，使分子和电子定位在一起。ACME研究人员观察光线分子在由精心调整的一组读出激光器瞄准时发出。光提供信息以确定电子电荷的形状。

通过控制大约三十名参数，从激光调谐到实验步骤的时间，ACME通过先前的记录架实现了10倍的检测改进：Acme的2014年实验。ACME研究人员表示，他们希望在实验的未来版本中对精确度提高另外10倍。

与Demille一起，Acme的原则调查人员从哈佛大学的西北和John Doyle都是Gerald Gabrielse。该研究的共同作者包括Zack Lasner，Brendon O'Leary，以及耶鲁邢武，前耶鲁研究员Adam D. West。

出版物：ACME协作，“电气偶极矩的改善限制，”自然体积562，第355-360页（2018）


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