Физики из Национального ускорительного комплекса имени Томаса Джефферсона Министерства энергетики США побили рекорд тридцатилетней давности в измерении параллельного спина внутри электронного пучка. Точные измерения позволяют лучше понимать поведение электронов, открывая новые области физики, заявляют ученые.
Комптоновская поляриметрия, метод, используемый физиками, включает в себя обнаружение фотонов — крошечных частиц света, отраженных от заряженных частиц, таких как электроны. Этот процесс достигается путем столкновения лазерного света с электронным лучом, что позволяет наблюдать взаимодействия фотонов.
И электроны, и фотоны обладают спином или «вращением». Когда электроны и фотоны «вращаются» синхронно, это приводит к тому, что ученые называют поляризацией. Эта характеристика имеет первостепенное значение для изучения фундаментальных строительных блоков материи, помогая ученым разгадать тайны Вселенной в ее самых мельчайших масштабах.
Во время эксперимента по измерению атомов кальция — 48 (CREX) физики измерили поляризацию электронного луча с помощью комптоновской поляриметрии, добившись впечатляющей точности — погрешность измерений составили всего 0,36 %. Это гораздо меньше, чем в эксперименте на Национальной ускорительной лаборатории SLAC, где в 1994-1995 годах был установлен прошлый рекорд.
Достигнутая точность открывает двери для флагманских экспериментов, заявляют ученые, например, по проверке Стандартной модели физики элементарных частиц путем измерения слабого заряда электронов, созданию ускорителей частиц нового типа и других исследований.
