To ηλεκτρόνιο, είναι πράγματι (σχεδόν) τελείως σφαιρικό!

Αν το ηλεκτρόνιο είχε το μέγεθος του Ηλιακού Συστήματος, το σχήμα του θα απέκλινε από την τέλεια σφαίρα, όσο το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας.

Ξέρουμε ότι είναι υπερκινητικό, ότι είναι αρνητικά φορτισμένο και ότι «κινεί» την ενέργεια του κόσμου μας. Τώρα μαθαίνουμε ότι το ηλεκτρόνιο είναι όπως όλα δείχνουν απολύτως στρογγυλό -σχεδόν το πρότυπο μιας τέλειας σφαίρας.

Η είδηση, η οποία ήρθε από τις ακριβέστερες μετρήσεις που έχουν γίνει μέχρι σήμερα, απογοήτευσε κάποιους επιστήμονες. 

Μια «ανωμαλία» στο σφαιρικό σχήμα του ηλεκτρονίου, θα επιβεβαίωνε την ύπαρξη ορισμένων υποατομικών σωματιδίων και κάποιες νεότερες θεωρίες της Φυσικής ενώ ίσως μας έδινε απαντήσεις για την τύχη της αντιύλης.
Οι ειδικοί ωστόσο δεν το βάζουν κάτω. Θεωρούν ότι μελλοντικές, ακόμη πιο ακριβείς μετρήσεις, ίσως βάλουν τα πράγματα στη θέση τους. Πιο τέλειο δεν γίνεται

Το πείραμα, το οποίο διενεργήθηκε από ερευνητές του Imperial College στο Λονδίνο και είναι το τελευταίο και πιο «βελτιωμένο» από μια μεγάλη σειρά ανάλογων εγχειρημάτων, ήταν κατηγορηματικό: το ηλεκτρόνιο είναι μια τέλεια σφαίρα με απόκλιση ένα σε ένα εκατομμύριο δισεκατομμύρια.

«Αν φανταστούμε ότι θα μπορούσαμε να μεγεθύνουμε το ηλεκτρόνιο τόσο ώστε να αποκτήσει το μέγεθος του Ηλιακού Συστήματος τότε θα ήταν σφαιρικό, με απόκλιση μικρότερη από μια τρίχα των μαλλιών μας», δήλωσε ο Εντουαρντ Χάιντς, φυσικός στο Imperial College και επικεφαλής της ομάδας των ερευνητών, στην ιστοσελίδα της επιθεώρησης Nature όπου και δημοσιεύεται η σχετική μελέτη.

Ηλεκτρόνιο και Καθιερωμένο Μοντέλο

Η τόση ενασχόληση των φυσικών με την τελειότητα της σφαίρας του ηλεκτρονίου δεν εμπίπτει στο πλαίσιο κάποιας επιστημονικής τελειομανίας. Το αν το υποατομικό σωματίδιο έχει απόλυτα σφαιρικό σχήμα ή όχι έχει καθοριστική σημασία για ορισμένες σύγχρονες θεωρίες οι οποίες προσπαθούν να συμπληρώσουν τα κενά του Καθιερωμένου Μοντέλου, όπως η υπερσυμμετρία.
Με βάση τα όσα ξέρουμε από το Καθιερωμένο Μοντέλο της Φυσικής έχουμε μάθει να «βλέπουμε» το ηλεκτρόνιο σαν μια αρνητικά φορτισμένη σφαίρα που κινείται γύρω από τον πυρήνα του ατόμου. Το Καθιερωμένο Μοντέλο όμως αδυνατεί να εξηγήσει ορισμένα φαινόμενα του Σύμπαντος. 

Γι’ αυτό ορισμένες θεωρίες, όπως η υπερσυμμετρία, έχουν έλθει να συμπληρώσουν τα κενά προσθέτοντας γύρω του ένα «νέφος» από θεωρητικά σωματίδια.

Η ύπαρξη όμως αυτών των σωματιδίων θα πρέπει να χαλάει την τέλεια στρογγυλάδα του ηλεκτρονίου: το σχήμα του αντί για απόλυτα σφαιρικό θα πρέπει να είναι ελαφρώς πεπλατυσμένο στους πόλους, όπως αυτό της Γης. «Αυτό που κάναμε εμείς ήταν να σχεδιάσουμε ένα πείραμα για να ελέγξουμε αυτό το ενδεχόμενο με ένα πολύ, πολύ υψηλό βαθμό ακριβείας», εξήγησε ο κ. Χάιντς.

Η αναζήτηση συνεχίζεται

Τα αποτελέσματα του πειράματος, δεν εμφάνισαν ωστόσο καμία τέτοια ένδειξη, αφού δεν εντόπισαν σχεδόν ούτε ένα ψεγάδι στη σφαίρα του ηλεκτρονίου. Ο κ. Χάιντς τονίζει ότι αυτό δεν σημαίνει ότι θεωρίες όπως η υπερσυμμετρία καταρρίπτονται, το βέβαιο όμως είναι ότι δεν αποκτούν την πολυπόθητη επιβεβαίωσή τους. Τουλάχιστον όχι ακόμη.

Ο καθηγητής και η ομάδα του επεξεργάζονται την τελειοποίηση των μεθόδων τους και την επιστροφή τους με ένα νέο πείραμα δεκαπλάσιας ακρίβειας εντός της επόμενης πενταετίας. Ο απώτερος στόχος πάντως είναι μια ακρίβεια 100 φορές μεγαλύτερη από αυτή που προσφέρουν τα σύγχρονα μέσα.

«Αν εκατονταπλασιάζαμε την ακρίβεια και πάλι δεν βλέπαμε τίποτε θα αποκλείαμε κατά κάποιον τρόπο όλες τις σύγχρονες θεωρίες», δήλωσε ο φυσικός. 

«Οι θεωρητικοί όμως είναι πολύ δημιουργικοί και το πιθανότερο είναι ότι θα επινοούσαν μοντέλα όπου η απόκλιση από το σφαιρικό σχήμα θα ήταν ακόμη μικρότερη».

Βήμα Science

πηγή