Veškerá známá hmota ve vesmíru se skládá ze šesti kvarků, šesti leptonů a všechny jevy, které ve vesmíru pozorujeme, dovedeme vysvětlit pomocí tří různých interakcí. To je vládnoucí Standardní model částicové fyziky v kostce, k němuž ještě fyzici s komplikovanými pocity připojují gravitaci a zatím zcela přízračné gravitony.
Nedávné vytěžení Higgsova bosonu z takřka nekonečné záplavy dat Velkého hadronového urychlovače LHC sice po celém světě slavili jako triumf vůle Standardního modelu, fyzici ale jedním dechem dodávají, že v našem poznání jsoucna jsou stále ještě podstatné mezery. Zpoza hranic Standardního modelu nás vábí rozmanité divoké koncepty s ambicí doplnit díry v realitě, v čele s teoriemi supersymetrie. A právě supersymetrie nedávno inkasovala důrazný pravý hák.
Bitvy o rozšíření Standardního modelu probíhají v hlubokém vesmíru, v ohromujících srážkách částic nejvýkonnějších urychlovačů a kupodivu také při zdánlivě pokojném měření tvaru elektronu. Asi jen málokoho by napadlo, že změření vnadů natolik všední částice může otřást teoriemi, které se snaží posunout hranice poznání za Higgsův boson. Tým experimentu ACME EDM (Advanced Cold Molecule Electron – Electric Dipole Moment), kterému na Harvardu šéfují David DeMille, John Doyle a Gerald Gabrielse, nedávno s doposud největší přesností změřil tvar elektronu a ukázalo se, že je právě takový, jak elektrony vidí Standardní model. Jinými slovy, na dosažené úrovni přesnosti je prostě kulatý.
Mnohé teorie z divočiny za hranicí Standardního modelu totiž předpovídají, že elektrony nejsou ideálně kulaté. Pokud by například existovaly jisté supersymetrické částice, tak by elektrony nebyly kulaté, ale tak trochu vejcovité. Jejich deformace by měly být sice jenom velice nepatrné, ale přeci jenom už v dosahu experimentů, jako je právě ACME.
V tomto experimentu měřili tvar elektronů analýzou elektrického dipólového momentu. Využili k tomu elektrony uvnitř polární molekuly (tedy molekuly se stálým a nenulovým dipólovým momentem) oxidu thornatého ThO. Není to samozřejmě náhoda, thorium tvoří oxidy s extrémními vlastnostmi a právě molekuly oxidu thornatého jsou šíleně polární a mají největší známé vnitřní elektrické pole.
Experiment ACME změřil tvar elektronu více než desetkrát citlivěji, než to zatím kdo dokázal. Podle DeMilleho kouzelného přirovnání bychom si měli představit elektron nafouklý do velikosti planety Země a na něm pak měření v řádu desetitisíciny lidského vlasu. Což je nářez. Standardní model to přesto ustál. Ani tak nesmírně citlivé měření žádné deformace elektronů neodhalilo. Buď jsou ještě nepatrnější anebo, chce se říct bohužel, vůbec žádné nejsou. Mnohé teorie s novými elementárními částicemi, včetně řady variant supersymetrie tím pádem dostaly pořádný výprask. Je to dobře? V zásadě asi ano. Standardní model funguje a drží nás při smyslech ve víření všehomíra. Na druhou stranu, je to nuda. Zjevně si to myslí i tým experimentu ACME, jejichž reakcí kupodivu není „super, máme hotovo, potvrdili jsme model“, nýbrž bojovné „Nevzdáváme se!“ Během příštích pár let se chystají měření experimentu ACME ještě desetkrát zpřesnit, Pokud se jim to podaří, tak zůstanou nadějným hráčem v lovu na přízračné částice v divočině za Standardním modelem.
Literatura
Eureka Alert 19. 12. 2013, Science Express 19. 12. 2013, Wikipedia (Standard Model, Electric dipole moment, Thorium).
Diskuze:
