Een nieuwe sonde van het nederige elektron kan inzicht verschaffen in de krachten die in het hart van de materie aan het werk zijn. Nutsvoorzieningen, het MOLLER-experiment bij de Thomas Jefferson National Accelerator Facility van het Amerikaanse ministerie van Energie is een stap dichter bij het uitvoeren van een experiment om dat nieuwe inzicht te krijgen. Het experiment heeft zojuist de aanduiding Critical Decision 1 gekregen. of CD-1, van de DOE, wat een groen licht is om vooruitgang te boeken in het ontwerpen en prototypen van apparatuur.

De meting van een Lepton-Lepton elektrozwakke reactie-experiment, of MOLLER-experiment, zal de elektronen in de materie onderzoeken om de zwakke lading van het elektron nauwkeurig te meten. De zwakke kracht is een van de vier krachten in de natuur, samen met de elektromagnetische, de sterke kracht en zwaartekracht. De zwakke lading van het elektron geeft aan hoeveel invloed de zwakke kracht op het elektron uitoefent.

Een nauwkeurige meting van deze hoeveelheid zorgt voor een strenge test van het standaardmodel, de theorie die de deeltjes en interacties beschrijft waaruit alledaagse materie bestaat, inclusief een nauwkeurige voorspelling van de zwakke lading van het elektron.

"Het MOLLER-experiment is op zoek naar subtiele afwijkingen van het standaardmodel in de verstrooiing van een gepolariseerde elektronenstraal van doelelektronen, " zei James "Jim" Fast, MOLLER-projectmanager van Jefferson Lab. "Door een zeer nauwkeurige meting uit te voeren van een proces dat theoretisch zeer goed is voorspeld, men kan zoeken naar kleine effecten die nieuwe fysica onderzoeken bij zeer hoge massa's, vergelijkbaar met die van directe zoekopdrachten bij de Large Hadron Collider bij CERN."

Kernfysici, onder leiding van samenwerkingswoordvoerder Krishna Kumar van de Universiteit van Massachusetts Amherst, werken al enkele jaren aan de vroege stadia van dit experiment om de wetenschappelijke argumenten te bewijzen, een conceptueel ontwerp ontwikkelen en een robuust plan opstellen om het experiment bij Jefferson Lab uit te voeren. De CD-1-aanduiding door DOE bevestigt dat hard werken en een pad voorwaarts.

"Wat dit in praktische zin betekent, is dat de DOE heeft gekozen voor het uitvoeren van het MOLLER-experiment in het Jefferson-lab als een belangrijke investering in apparatuur en een kostenbereik heeft vastgesteld. Dit initieert de technische ontwerpinspanning en prototyping van de apparatuur die deel zal uitmaken van de MOLLER-experiment, "Snel legt uit.

Hoewel deze hoeveelheid met zeer hoge precisie is gemeten in het SLAC National Accelerator Lab van DOE, het MOLLER-experiment biedt de mogelijkheid om deze hoeveelheid opnieuw te meten met vijf keer betere precisie dan het SLAC-experiment. Deze sterk verhoogde precisie is wat nodig is om de meting te gebruiken als een strenge test van het standaardmodel.

Fast zei dat de volgende stap voor het MOLLER-experiment is om serieus te beginnen met technisch ontwerp. Zodra die stap is voltooid, het project moet Critical Decision 2 bereiken, "Prestatiebasis goedkeuren, " waar de reikwijdte, planning en budget worden formeel vastgesteld en vervolgens CD-3 "Start bouw goedkeuren". Pas dan krijgen de kernfysici toestemming om apparatuur voor het experiment te gaan bouwen.

Hoewel het verheugend is om deze belangrijke mijlpaal in het project te hebben bereikt, Snel herhaalde dat enkele van de leukste aspecten van het werken aan het project verder gaan dan de selectievakjes.

"Wat voor mij buitengewoon lonend was, was de groei in managementinzicht van het team, van wie de meesten nog nooit aan een project hebben gewerkt met dit niveau van formaliteit en nauwkeurig onderzoek, Fast zei. "Ik ben ook erg onder de indruk van de toewijding van de samenwerking. Veel van de projectvereisten voor goedkeuring zijn niet de meest opwindende dingen voor wetenschappers om tijd en energie aan te besteden, maar de wetenschappelijke samenwerking is echt opgevoerd om die dingen voor elkaar te krijgen en goed te doen."

Fast erkent ook de sterke steun die het project heeft gekregen van managers bij de DOE en bij het lokale Thomas Jefferson Site Office van DOE.

Hij zei, "Het was geweldig om de afgelopen zeven maanden met hen allemaal samen te werken om MOLLER door CD-1 en technisch ontwerp te krijgen. Nu begint het echte werk - en het plezier -!"