Эксперты из Массачусетского технологического института в США впервые заглянули в ядро атома. Появились данные их отчета.
В нем сказано о том, что физики создали новый способ изучения внутреннего строения атомного ядра: без громоздких ускорителей и ядерных коллайдеров.
Специалисты использовали электроны самого атома радия в составе молекулы радий-фторида (RaF) в роли таких себе внутренних зондов, способных проникать в ядро и выносить информацию о его структуре.
Американцы поясняют, что, как правило, для таких опытов необходимы километровые ускорительные установки, где электроны сталкиваются с ядрами при огромных энергиях. Новый же метод позволяет проводить аналогичные исследования с помощью ловушек для молекул и лазерных измерений.
Информируется, что в молекулах радий-фторида измерили энергию электронов, вращающихся вокруг атома радия, и обнаружили крошечное, но отчетливое отклонение от ожидаемого значения. Этот сдвиг энергии (около одной миллионной энергии фотона лазера) говорит о том, что электроны кратковременно проникали внутрь ядра и взаимодействовали с его протонами и нейтронами.
Отмечается: «Мы впервые доказали, что можем заглянуть внутрь ядра. Это как если бы вы могли измерить электрическое поле батарейки не только снаружи, но и внутри нее. Именно это мы сделали с атомом радия».
Сообщается, что в ядре каждый протон и нейтрон ведут себя как крошечный магнит. Новая методика позволяет впервые напрямую измерять распределение этих магнитов, то есть так называемое ядерное магнитное распределение, которое может раскрыть, как устроены силы внутри ядра.
Теперь планируется применить метод к точному картированию ядра радия. Его форма отличается от большинства атомов – вместо сферической оно имеет грушевидную асимметрию по массе и заряду.
Предполагается, что данная структура может усиливать эффекты нарушения фундаментальных симметрий природы – возможный ключ к пониманию, почему во Вселенной существует избыток материи над антиматерией.
Ожидается, что удастся усовершенствовать технологию, чтобы охлаждать молекулы и контролировать ориентацию их грушевидных ядер, что даст возможность более точно измерить распределение зарядов и сил внутри ядра и, возможно, впервые зафиксировать нарушение фундаментальных симметрий природы.
Резюмируется: «Молекулы с радиевым ядром – уникальная система, в которой можно искать новые физические явления. Теперь у нас есть инструмент, чтобы начать этот поиск».
Ранее британцы впервые установили форму фотона.