Ученым удалось побить 30-летний рекорд в физике

Физики из Национальной лаборатории Томаса Джефферсона (Jefferson Lab), которая является частью Министерства энергетики США, совершили прорыв в измерении поляризации электронного пучка. Это исследование побило почти 30-летний рекорд точности, установленный во время эксперимента SLAC Large Detector (SLD) в Национальной лаборатории ускорителей SLAC. Достигнутая точность измерения поляризации электронного пучка составила 0,36%, что значительно превышает предыдущий рекорд 0,5%. Это достижение открывает новые возможности для будущих экспериментов в Jefferson Lab, таких как MOLLER (Measurement of a Lepton-Lepton Electroweak Reaction), который направлен на изучение слабого заряда электрона и проверку Стандартной модели физики элементарных частиц.

С точки зрения фундаментальной науки, улучшение точности измерения поляризации электронного пучка имеет огромное значение. Поляризация электронов является ключевым параметром в экспериментах, изучающих структуру вещества на самых малых масштабах, и позволяет с большей точностью тестировать теоретические предсказания и исследовать новую физику за пределами Стандартной модели. Эта модель является основой современной физики элементарных частиц, описывая все известные фундаментальные взаимодействия, кроме гравитации, но она не без недостатков. Например, Стандартная модель не объясняет природу темной материи и не решает проблему нарушения CP-симметрии.

Эксперименты, подобные MOLLER, предоставляют уникальную возможность исследовать эти нерешенные вопросы, предоставляя физические измерения, которые могут выявить отклонения от теоретических предсказаний Стандартной модели. Такие отклонения могут указывать на существование новых частиц или взаимодействий, что станет важным шагом к более полному пониманию фундаментальных законов природы.

Достижение такой высокой точности в измерении поляризации также важно для будущего Электронно-ионного коллайдера (EIC) и других экспериментов по нарушению четности, таких как SoLID (Solenoidal Large Intensity Device), которые будут проводиться в Jefferson Lab. Эти эксперименты направлены на изучение внутренней структуры протонов и тяжелых атомных ядер, что может пролить свет на силы, удерживающие их вместе, и дать новое понимание структуры материи.