Een team van onderzoekers van de Universiteit van Californië en het Lawrence Berkeley National Laboratory heeft een ultranauwkeurige meting uitgevoerd van de fijnstructuurconstante, en daarbij, hebben bewijs gevonden dat twijfel doet rijzen over de theorie van donkere fotonen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hun meetproces en wat ze hebben gevonden door het te gebruiken.

De fijnstructuurconstante is een getal dat de sterkte van de kracht van elektromagnetische interacties tussen geladen deeltjes kenmerkt, zoals degenen die betrokken zijn bij het voorkomen dat elektronen buiten hun atomen reizen. Tot nu toe, het is afgeleid met behulp van de magnetische eigenschappen van elektronen en berekeningen die nog steeds als theoretisch worden beschouwd. Zoals de onderzoekers opmerken, nauwkeurigere metingen maken het testen van het standaardmodel van de deeltjesfysica mogelijk. Daartoe, ze probeerden de constante met meer directe middelen te meten.

Om deze prestatie te volbrengen, ze richtten een laser op cesium-133-atomen (materiegolf-interferometrie) om ze in kwantumsuperpositie te dwingen en keken vervolgens van dichtbij naar wat er tussen hen gebeurde terwijl ze terug ontspanden naar hun natuurlijke staat. De interferentie die zich voordeed, het team meldt, onthulden de snelheid waarmee de atomen reisden toen ze door de laser werden geraakt - ze gebruikten dat aantal om de fijnstructuurconstante te bepalen. Ze beweren dat hun werk het mogelijk heeft gemaakt om de fijnstructuurconstante te berekenen tot beter dan één deel per miljard.

De onderzoekers melden dat het aantal dat ze hebben bepaald nauw aansluit bij de theorie, wat enige bevestiging biedt van theorieën die suggereren dat elektronen niet bestaan ​​uit kleinere, onbekende deeltjes. Maar het doet ook twijfel rijzen over theorieën over het bestaan ​​van donkere fotonen.

Donkere fotonen, theorie heeft gesuggereerd, zijn deeltjes bijna identiek aan fotonen, maar hebben massa. Ze kunnen ook interageren met andere deeltjes. Als er bewijs kon worden gevonden voor hun bestaan, het zou theorieën over donkere materie in het algemeen versterken, omdat de theorie van donkere materie suggereert dat ze de krachtdrager zouden zijn. Aan de zonnige kant, omdat het getal dat ze eruit haalden in de buurt kwam van de theorie, maar niet precies, er is nog ruimte voor andere deeltjestheorieën om de discrepantie te verklaren.

© 2018 Fys.org