물리학자들은 전자의 자기 모멘트를 가장 정확하게 측정합니다.

Harvard University와 Northwestern University의 물리학자들로 구성된 합동 팀이 전자의 자기 모멘트에 대한 가장 정확한 값을 발견했습니다. 저널에 게재된 논문에서 물리적 검토 편지그룹은 전자 속성을 측정하는 데 사용한 방법과 새로운 해상도에 대한 의미를 설명합니다.

전자 쌍극자 모멘트라고도 하는 전자의 자기 모멘트는 전자의 전기적 특성과 스핀 특성으로 인해 발생합니다. 연구된 모든 주요 특성 중에서 가장 정확하게 측정되었으며 가장 철저하게 검증되었습니다.

전자의 자기 모멘트를 고해상도 표준으로 측정하는 것은 물리학자들이 어느 시점에서 이러한 측정이 물리학의 표준 모델을 완성하는 데 도움이 될 것이라고 믿기 때문에 중요합니다. 이 새로운 노력에서 연구 그룹은 다른 어떤 노력보다 2배 더 정확하게 자기 모멘트를 측정했습니다. 마지막 최선의 노력은 14년 전이었습니다.

물리학자들은 전자와 같은 입자와 진공 챔버 내부에 나타나는 가상 입자 간의 상호 작용을 연구하여 표준 모델을 테스트하기 위해 전자와 같은 입자의 자기 모멘트를 사용합니다. 이 연구에는 충돌이 자기 모멘트와 계수 g 모두에 미치는 영향을 측정한 다음 그 결과를 표준 모델에서 설명하는 것과 비교하는 것이 포함됩니다.

이 작업에는 5Ts의 자기장 상수로 페닝 트랩에 단일 전자를 매달아 두는 작업이 포함되었습니다. 그런 다음 챔버는 거의 절대 영도까지 냉각되었습니다. 팀이 에너지 준위 사이에서 전자의 “양자 점프”라고 설명하는 것을 측정했습니다. 그런 다음 자기장 구배를 사용하여 양자 상태를 변경하지 않고 양자 점프를 측정하는 기술인 비굴절의 양자 감지를 수행할 수 있었으며, 이는 자기 모멘트 측정의 불확실성을 줄였습니다. 최종 결과는 자기 모멘트를 이전에는 달성할 수 없었던 정확도(1조분의 0.13개)로 측정한 것입니다.

새로운 측정은 표준 모델의 향후 테스트와 관련된 작업에 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.