Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Forskere forbedrer målingen af ​​en fundamental fysisk konstant

Illustration af den eksperimentelle måling af den fine strukturkonstant. Baggrundsmønstrene i billedet repræsenterer de faktiske Feynman-diagrammer, der bruges til at hjælpe med at beregne den teoretiske værdi af den elektronmagnetiske momentanomali (beregnet ved hjælp af finstrukturkonstanten, blandt andre). Skemaet for atominterferometeret, der bruges til at måle rekylhastigheden, er repræsenteret i farver. Kredit:Pierre Cladé, Saïda Guellati-Khélifa og Tatsumi Aoyama

Valideringen og anvendelsen af ​​teorier i fysik kræver måling af universelle værdier kendt som fundamentale konstanter.

Et hold franske forskere har netop udført den mest nøjagtige måling til dato af finstrukturkonstanten, som karakteriserer styrken af ​​interaktion mellem lys og ladede elementarpartikler, såsom elektroner.

Denne værdi er netop blevet bestemt med en nøjagtighed på 11 betydende cifre; forbedre præcisionen af ​​den forrige måling med en faktor 3.

Forskerne opnåede en sådan præcision ved at forbedre deres eksperimentelle opsætning, i et forsøg på at reducere unøjagtigheder og kontrollere effekter, der kan skabe forstyrrelser af målingen.

Forsøget involverer kolde rubidiumatomer med en temperatur, der nærmer sig det absolutte nulpunkt.

Når de absorberer fotoner, disse atomer rekylerer med en hastighed, der afhænger af deres masse. Den meget præcise måling af dette fænomen hjælper med at forbedre kendskabet til finstrukturkonstanten.

Disse resultater, som vil dukke op i Natur den 3. december, åbne nye muligheder for at teste standardmodellens teoretiske forudsigelser.

Brugen af ​​mere nøjagtige konstanter kan hjælpe med at besvare grundlæggende spørgsmål, såsom oprindelsen af ​​mørkt stof i universet.