Η μάζα του ηλεκτρονίου με “απόλυτη” ακρίβεια

Γερμανοί επιστήμονες έκαναν την πιο ακριβή μέτρηση της μάζας του ηλεκτρονίου, ενός από τα θεμελιώδη συστατικά της ύλης. Τα η...

Γερμανοί επιστήμονες έκαναν την πιο ακριβή μέτρηση της μάζας του ηλεκτρονίου, ενός από τα θεμελιώδη συστατικά της ύλης. Τα ηλεκτρόνια είναι σωματίδια με αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο (από όπου πήραν και το όνομά τους), τα οποία βρίσκονται σε τροχιές γύρω από τον πυρήνα του ατόμου.

Ανακαλύφθηκαν το 1897 από τον Βρετανό φυσικό Τζόζεφ Τζον Τζόνσον. Η μάζα του ηλεκτρονίου αποτελεί βασική παράμετρο σε πολλούς θεμελιώδεις φυσικούς νόμους που κυβερνούν τον κόσμο των υποατομικών σωματιδίων.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Σβεν Στουρμ του Ινστιτούτου Πυρηνικής Φυσικής Μαξ Πλανκ στη Χαϊδελβέργη, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό “Nature”, σύμφωνα με το Γαλλικό Πρακτορείο και το “Science”, «ζύγισαν» τα ηλεκτρόνια χρησιμοποιώντας μια συσκευή που λέγεται «παγίδα Πένινγκ», η οποία συγκρατεί άτομα με τη βοήθεια ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων.

Οι Γερμανοί φυσικοί δεν μέτρησαν το ηλεκτρόνιο άμεσα αλλά έμμεσα. Συγκεκριμένα, μέτρησαν ένα ηλεκτρόνιο που βρισκόταν γύρω από ένα πυρήνα ατόμου άνθρακα, του οποίου η μάζα ήταν ήδη γνωστή.

Το ηλεκτρόνιο βρέθηκε να έχει ως μάζα το 0,000548579909067 μιας ατομικής μονάδας μάζας (της μονάδας μέτρησης των σωματιδίων), με ένα παράγοντα αβεβαιότητας της τάξης μόλις των 0,03 μερών ανά δισεκατομμύριο.

Ο νέος υπολογισμός της μάζας του ηλεκτρονίου βελτιώνει κατά 13 φορές την ακρίβεια προηγούμενων μετρήσεων και, σύμφωνα με τους ερευνητές, «θέτει τα θεμέλια για μελλοντικά πειράματα στο πεδίο της θεμελιώδους φυσικής, καθώς και για τεστ ακριβείας του Καθιερωμένου Προτύπου (σωματιδιακής φυσικής)».

Πηγή: ΑΠΕ/ΜΠΕ, Παύλος Δρακόπουλος