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新實(shí)驗(yàn)捕捉到迄今最詳細(xì)電子詳細(xì)結(jié)構(gòu)：對(duì)稱圓形  圖中是藝術(shù)家描繪實(shí)驗(yàn)過程中電子在兩束激光之間穿行，電子圍繞軸旋轉(zhuǎn)，因?yàn)槠渌鼇喸恿Ｗ釉茍F(tuán)不斷地噴射和重新吸收。 他們的研究結(jié)果表明，電子是對(duì)稱圓形結(jié)構(gòu)。暗示這種無形粒子并不大，無法將電子扭曲成壓扁的橢圓形。這些發(fā)現(xiàn)再次證實(shí)一個(gè)長期存在的物理學(xué)理論——“標(biāo)準(zhǔn)模型”，該模型可以描述宇宙中粒子和作用力的行為特征。 與此同時(shí)，這項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)可能推翻填補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)模型無法解釋的空缺現(xiàn)象的替代物理理論，研究報(bào)告合著作者、美國耶魯大學(xué)物理系教授戴維·德米爾（David DeMille）稱，這可能讓一些非常不滿的物理學(xué)家重新回到設(shè)計(jì)階段，這肯定不會(huì)讓任何人感到高興。 良性測(cè)試?yán)碚?span style="display:none"> R j~ 由于亞原子粒子還不能被直接觀察到，因此科學(xué)家只能通過間接證據(jù)了解它們。德米爾說：“通過觀察負(fù)電荷電子周圍真空發(fā)生的變化，研究人員可以建立粒子行為模型�！� 標(biāo)準(zhǔn)模型描述了所有物質(zhì)組成部分之間大部分的相互作用，以及作用在這些粒子上的力。幾十年以來，該理論成功地預(yù)測(cè)了物質(zhì)行為特征。 然而，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)模型解釋的成功性，也產(chǎn)生了一些令人煩惱的事情。例如：標(biāo)準(zhǔn)模型并未解釋暗物質(zhì)，這是一種神秘、不可見物質(zhì)，它會(huì)產(chǎn)生引力，卻不會(huì)釋放光線。根據(jù)歐洲核子研究中心的觀點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)模型沒有考慮到重力，以及其它影響物質(zhì)的基本作用力。 德米爾在研究中指出，替代物理理論為標(biāo)準(zhǔn)模型的不足提供了答案。標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測(cè)環(huán)繞電子周圍的粒子將影響電子外形結(jié)構(gòu)，但在這樣一個(gè)無限小的尺度中，使用現(xiàn)有技術(shù)幾乎無法探測(cè)。但是其他理論暗示到目前為止還有未發(fā)現(xiàn)的重粒子，例如：超對(duì)稱標(biāo)準(zhǔn)模型假設(shè)認(rèn)為，標(biāo)準(zhǔn)模型中每個(gè)粒子都有反物質(zhì)伴侶。這些假設(shè)的重量級(jí)粒子將扭曲電子達(dá)到研究人員可以觀測(cè)的等級(jí)。 照亮電子 為了驗(yàn)證這些預(yù)測(cè)，最新實(shí)驗(yàn)以2014年完成實(shí)驗(yàn)高10倍分辨率的設(shè)備觀察電子，2014年和當(dāng)前的這兩項(xiàng)研究工作都是由“高級(jí)冷分子電子偶極矩搜索（ACME）”完成的。 研究人員搜尋了一種難以捉摸（并且未經(jīng)證實(shí)）的現(xiàn)象，即電偶極矩（electric dipole moment），在這種現(xiàn)象中，電子的球形結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了變形——一側(cè)凹陷，另一側(cè)凸起。德米爾解釋稱，該現(xiàn)象的形成與重粒子影響電子電荷有關(guān)。 德米爾說：“這些粒子標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測(cè)粒子大許多個(gè)數(shù)量級(jí)，因此這是一種非常清晰的方法判斷標(biāo)準(zhǔn)模型之外是否有新事物正在發(fā)生�！� 對(duì)于這項(xiàng)最新研究，ACME研究人員導(dǎo)入一束冷氧化釷分子，速度為每脈沖100萬次，每秒50次，將其注入哈佛大學(xué)地下室一個(gè)相對(duì)狹小的房間�？茖W(xué)家們使用激光轟擊分子，研究分子反射的光線，光線發(fā)生彎曲則指向一個(gè)電偶極矩。 研究人員表示，但是反射光未出現(xiàn)任何扭曲，該結(jié)果對(duì)預(yù)測(cè)電子周圍重粒子的物理學(xué)理論蒙上了一層陰影。德米爾在一份聲明中稱，這些粒子可能仍然存在，但是它們將與現(xiàn)有理論描述的情況不太一致。德米爾說：“我們的研究結(jié)果向科學(xué)界證實(shí)一點(diǎn)，我們需要認(rèn)真反思一些替代理論觀點(diǎn)。” 暗物質(zhì)發(fā)現(xiàn) |
