Pesquisadores do MPIK apresentaram novos resultados experimentais e teóricos para fatores G elétrons, como o lítio, que têm muita carga nuclear do que qualquer medida anterior. A precisão experimental atingiu o nível de 0,5 partes por bilhão. Usando um método Kyyd interxistente prolongado, a previsão teórica para o fator g atingiu a precisão de 6 partes por bilhão.
Electrodinâmica quântica – Competição por precisão
A eletrodinâmica quântica (KYD) é a teoria básica que descreve todos os eventos magnéticos eletrônicos, incluindo luz (fóton). Ao mesmo tempo, é a teoria mais precisamente testada no campo da física. Foi estritamente testado de diferentes maneiras até 0,1 partes por bilhão. No entanto, é apenas o poder dessa teoria que consegue testar os físicos de maneira mais estritamente e explorar seus limites potenciais. Qualquer desvio significativo seria uma indicação para a nova física.
A interação magnética eletrônica entre as partículas carregadas com KYD é entendida como a troca de fótons “virtuais” – uma “conversa atômica” entre si e com o núcleo – e através do eclipse e reconstrução de um fóton consigo mesmo, um efeito kiwid chamado “auto -poder”. Além disso, ficou provado que o vazio físico não está vazio, mas as partículas virtuais são preenchidas com pares de patitônios eletrônicos que estão todos “fora de qualquer coisa”, mas a incerteza da física quântica está desaparecendo no limite determinado pela política. Embora possa parecer fantasmagórico, é uma maneira de explicar a física subjacente dos testes já realizados na física nuclear na década de 1940.
Um acesso sofisticado ao evento infantil é tão chamado G-Fator do elétron que descreve a relação entre sua mecânica (velocidade angular interna: rotação) e propriedades magnéticas. De acordo com a teoria do diarrch (mecânica quântica relativa), o G-O fator eletrônico livre deve ser exatamente 2. No entanto, diferentes interações KYD mudam G-Fatores e valores são menores que 2, mas os efeitos Q KYD levam a um desvio mensurável específico, dependendo de uma maneira inimaginável forte em campos externos. Devido a altas cargas nucleares em elementos pesados, os elétrons ganham experiência em campo elétrico extremamente alta. Os sistemas mais fáceis são íons altamente carregados, como o hidrogênio que foram investigados com sucesso teoricamente e experimentalmente (1).
Em um trabalho teórico experimental associado conjunto, pesquisadores do Instituto Max Planck de Física Nuclear de Heelberg agora investigaram G-O fator de elétrons ligados externos como lítio como lítio. Este sistema é semelhante ao hidrogênio, mas associa a interação a dois elétrons bem ligados na concha atômica interna.
Teoria: Desde o início Cálculo para crianças
Um Desde o início O cálculo considera toda a interação magnética eletrônica entre os elementos – aqui íons como o lítio – em um nível básico com efeitos de Kyud até um certo grau. Os efeitos da estrutura de elétrons onde os elétrons são incluídos nos fótons de troca nos cálculos, bem como nos efeitos de triagem KYD, onde o elétron interage com outros elétrons e você ou o vácuo. O Desde o início A profecia foi desenvolvida ainda mais usando as duas contribuições de Kyd de loop da contribuição KWED de dois loop (33) para a última medida da lata nacional de hidrogênio. Fornece uma previsão teórica “experimentalmente estendida”
GNo entanto = 1,980 354 797 (12)
Com incerteza dada entre colchetes. Ao compará-lo em casos como hidrogênio, é um total de melhorias de 25 variáveis.
Exame: contagem de flip de spin
Medir G O MPI do fator elétron ligado foi realizado usando o alfatrap de armadilha criozênica de escavação. O poderoso campo magnético dentro da armadilha leva a uma velocidade característica do íon limitada pelo campo, bem como a uma pequena parte superior magnética como a parte superior dos elétrons externos. O G Ao eliminar o campo magnético desse cálculo, o fator pode ser extraído da frequência espiritual e da taxa de frequência da imprensa. A velocidade de íons pode ser detectada diretamente de pequenos sinais elétricos induzidos na armadilha de “armadilha correta”. Para determinar a frequência da presidência, a radiação de microondas é transmitida à armadilha que pode induzir flip de rotação, altere a orientação da rotação (apenas dois estados de rotação mensuráveis estão “para cima” e “para baixo” devido à quantização). A taxa de giro atinge o máximo quando o microondas ressoa com a frequência da presidência.
Resultados e perspectivas
O valor experimental para o fator G de íons de lata como o lítio
GExpressar = 1,980 354 799 750 (84)Status(54)Irmã(944)Extra
A incerteza estatística, sistemática e externa é dada entre colchetes. A incerteza externa é afetada pela incerteza da massa de íons, atualmente limita a precisão experimental. A precisão geral é de 0,5 partes por bilhão. Os resultados experimentais são bem acordados com a incerteza de contar as previsões teóricas descritas acima. É possível melhorar a precisão do valor de massa do que a maior ordem na direção experimental e, como resultado, para melhorar sua precisão G Se o fator for inspirado pelo progresso da teoria. No futuro, como sistemas de medição como lítio pesado 208PB79+ E o progresso esperado no cálculo KYD de dois loop fornecerá melhores testes para o poderoso sistema de campo elétrico usando íons altamente carregados. Métodos teóricos avançados podem ser aplicados aqui para efeitos de Kyd inter -relacionados G-Cálculos de fatores de íons mais complexos (Boron ou carbono-nacional), átomos neutros e outros efeitos transferindo de paridade que não é a segurança.
