разработчик
0,1
рейтинг
30 марта 2014 в 23:44

Немецкие учёные измерили массу электрона в 13 раз точнее, чем раньше

Электрон — первая известная человеку элементарная частица. Он был открыт в 1897 году британским физиком Джозефом Джоном Томпсоном. В отличие от многих других частиц, которые раньше представлялись элементарными, а затем оказались состоящими из других частиц, электрон до сих пор считается одним из фундаментальных кирпичиков мироздания, а его масса и электрический заряд — одни из основных физических констант. Поэтому точное измерение его массы представляет большой интерес. Недавно команде немецких физиков удалось побить рекорд точности измерения массы электрона.

Электрон — лёгкая частица, и измерить его массу непосредственно очень трудно. Учёные использовали сильно ионизированный атом углерода, в котором остался только один электрон. Ион углерода был заключён в ловушку Пеннинга (на фото) — устройство для хранения заряженных частиц в однородном магнитном поле. Измеряя характеристики системы, состоящей из ядра атома углерода и одного электрона, учёные смогли весьма точно определить отношение массы электрона к ядру углерода-12. Масса ядра углерода известна очень хорошо — она является своего рода эталоном: атомная единица массы по определению равна одной двенадцатой массы ядра атома углерода.

Уточнённое значение массы электрона — 0.000548579909067 а.е.м. Обычно увеличение точности измерения массы элементарных частиц на порядок достигается за 10 — 20 лет. На этот раз точность удалось повысить в 13 раз всего через несколько лет после предыдущего рекордно точного измерения массы электрона.

Статья с описанием эксперимента опубликована в журнале Nature. Пресс-релиз института ядерной физики общества Макса Планка в Гейдельбергском университете (на немецком языке).

Илья Сименко @ilya42
карма
469,7
рейтинг 0,1
разработчик
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (18)

  • –1
    ионизированный атом углерода, в котором остался только один электрон
    .

    Заставляет задуматься, хотя после второго прочтения понятно, что осталось ядро углерода и один электрон.
    • +15
      А что вас смущает? Всё написано хорошо и с точки зрения и русского языка, и физики вроде.
      • –7
        К сожалению, то что написано с точки зрения «хорошего русского языка» далеко не всегда правильно с точки зрения физики.
        Вообще-то электрон не частица, а квант электромагнитной волны. Который имеет свойства дуализма (и частицы, и электромагнитной волны).
        • +4
          «Вообще-то электрон не частица, а квант электромагнитной волны. » помоему вас переклинило.

          Элементарные частицы, это элементарные частицы. И как нам обоим известно имеют свойства волны и корпускл (далее уравнение шредингера, дирака и т.д.). Но я не вижу во фразе ничего неверного.

          ионизированный атом углерода, в котором остался только один электрон

          Ничего неверного: измерения идут в рамках атомарных размеров и надо говорить про атом, а не ядро. И если на уровнях остался один электрон, значит остался один электрон. И как он там существует в тексте ничего нет.
          • 0
            К описанному эксперименту никаких вопросов, все очень корректно.
            Это же касается русского языка, но количество минусов показывает насколько в физике все неоднозначно. Даже если говорить только об электроне. Есть несколько представлений которые объясняют отдельные стороны поведения электрона, а единой модели к сожалению — нет.
            Извините может быть просто здесь не стоит лезть в эти научные дебри.
        • +9
          Квант электромагнитной волны — это фотон.
          А «элементарные частицы» — устоявшийся в физике термин, который идёт ещё с доквантовых времён. В квантовой физике смысл стал несколько другой, но термин остался прежний.
          • –2
            Квант электромагнитной волны более широкое понятие чем фотон — квант электромагнитного излучения с длинной волны света.
            • +2
              Что никак не противоречит вышесказанному (перефразируя) «квант электромагнитной волны — это не электрон».
  • –2
    Недавно физики лишили электрон заслуженного звания элементарной частицы. Дело в том, что уже давно ученые предполагали, что в особых ситуациях электрон может распадаться на три составляющих — холон, спинон и орбитон. Возможность раздельного существования холона и спинона была доказана шесть лет назад. А нынче ученым удалось «отделить» орбитон.
    www.pravda.ru/science/eureka/discoveries/03-05-2012/1113392-orbiton-0/
    • +5
      Ничего с элементарностью электрона не случилось — квазичастицы в реальности не существуют, это просто удобный математический приём.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        Теперь понятно. А я и не читаю, так просто вспомнился научно популярный фильм, BBC кажется.
    • +1
      Простите, но ошибаются либо авторы статьи, либо вы.
      Там не составляющие, там квазичастицы. Т.е. состояния, когда создается видимость частицы.
      И это очень сильно отличается от составного характера нуклонов. Составной характер нуклонов удалось доказать на примере адронных струй, которых в случае элементарности не должно было быть.
      А в вышеуказанной статье прямо написано, что электрон ведет себя как комплекс трех квазичастиц, а не является продуктом взаимодействия частиц типа кварков.
      Так что, имхо, электрон пока что заслуженно элементарен.
      • 0
        Осветили тьму. Спасибо :)
  • 0
    Что означает «в 13 раз точнее»?
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • 0
      Относительная погрешность результата нового измерения по сравнению с оценкой группы CODATA 2010 года.

      «Устройство для хранения заряженных частиц в однородном магнитном поле»

      … в суперпозиции постоянных электрического и магнитного полей. И в данном эксперименте поле как раз неоднородное, что требуется для измерения частоты Ларморовской прецессии.

      Краткий перевод статьи (или пресс-релиза) ужасный, уж извините.
  • +3
    Электрон также неисчерпаем, как и атом — сказал классик, и, как обычно, ошибся.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.