Вы максимально изумитесь, когда узнаете «срок годности» электрона

    Базы физики подразумевают, что электроны почти бессмертны. Однако не так давно был проведен изумительный опыт, которому удалось опровергнуть это же базовое предположение. ИСТИНА, узнав его результаты, вы наверное обхохочетесь: пересмотренный малый «срок годности» электронов составил 60 000 йотталет (!) — это же в пять квинтиллионов раз все больше возраста нашей Вселенной.

    Вы максимально изумитесь, когда узнаете «срок годности» электрона

    Йоттагоды

    Электрон — самая несложная субатомная частичка, переносящая отрицательный электронный заряд. Он и не имеет заведомых науке составляющих, потому числится базисным архитектурным блоком Вселенной, простой крупицей.

    Интернациональная группа ученых, действующих над тестом Borexino в Италии, находила признаки распада электронов на наиболее несложные крупицы, однако, как только и ожидалось, ничего и не отыскала. На деле, это же хорошо, так как подтверждает то, что физики издавна подозревали. Если б они нашли, что электроны разлагаются на фотоны и нейтрино — частицы с гораздо наименьшей толпой — это же бы нарушило закон сохранения электромагнитного заряда. Этакое открытие указало бы в направлении совсем новейшей физики за пределами Обычной фотомодели.

    Вы максимально изумитесь, когда узнаете «срок годности» электрона

    Но данной же команде ученых удалось предпринять самое четкое измерение «срока жизни» электронов. Них расчеты продемонстрировали, что частичка, существующая сейчас, будет существовать гораздо 66 000 йотталет (6,6 х 10^28 лет), а уж это же приблизительно в пять квинтиллионов раз все больше возраста Вселенной. Детали данной работы возникли в научном журнальчике Physical Review Letters.

    Ах так разъясняется этот экстремальный пируэт:

    «Borexino состоит из оболочки на базе алкидной воды, которая зажигается, когда нейтрино — практически безмассовая нейтральная частичка — выбивает электрон из единого из атомов в воды. 2000 фотоумножителей сенсора усиливают излученный свет. Ученые обусловили чувствительность сенсора к фотонам, произведенным гипотетичным распадом электрона на фотон и нейтрино. Потом они отыскивали фотонные «события» ниже сего фона с энергией порядка 256 КэВ, надлежащей половине массы покоя электрона».

    Опосля 408 дней прочесывания заданных они и не отыскали ничего. Однако им же тем не менее удалось обусловить посредственную жизнь электрона.

    Новейший нижний порог

    Конечно же, все это же и не значит, что электроны проживут эдак длительно. Во-первых, Вселенной за этот период времени уже и не станет, вероятнее всего. И даже ежели она будет — скажем, опосля сценария Немалого Разрыва — фундаментальные характеристики частиц вроде электронов, вероятнее всего, будут совсем иными.

    Второе, и поболее значимое, состоит в том, что новейшие измерения сдвинули прежнюю оценку нижней границы «продолжительности» электрона. Новое значение в 100 раз все больше предшествующего нижнего порога, который был определен в рамках схожего опыта в 1998 году. Сейчас понятно, что ежели такова реакция обязана произойти, то все меньше единого раза в каждые 6,6 х 10^28 лет.

    Никаких признаков распада

    Причина страшно долгой длительности обязана хоть как-то соотнестись с тем самым фактом, что ученые и не убеждены полностью и целиком в фолиант, что электроны владеют иммунитетом к распаду. Наблюдения, изготовленные учеными Borexino (либо, быстрее, них отсутствие), подразумевают, что так как мы и не лицезрели распада электронов, них срок жизни обязан быть и не все меньше тамошнего, что подразумевают новейшие расчеты.

    Шон Кэрролл, доктор кафедры физики Калифорнийского технологического колледжа, эдак пояснил это же в письмеце Gizmodo:

    «Распад — это естественный процесс в физике частиц; томные крупицы, обычно, разлагаются на наиболее несложные. Нейтрон, предоставленный сам самому себе, например, распадется на протон, электрон и антинейтрино в течение пары минут. Это же такова версия распада радиоактивных ядер вроде урана в выполнении простых частиц.

    Однако существуют вещи, кои, кажется, ни разу и не произойдут, кои мы описываем законами сохранения. Например, суммарный электронный заряд и не меняется. За исключением тамошнего, «барионное число» (массовое число протонов плюс нейтроны минус число антипротонов плюс антинейтроны) и «лептонное число» (электроны плюс нейтрино минус них античастицы) — тоже. Перед распадом у нас существуют один нейтрон, заряд коего = 0, барионное число = 1, а уж лептонное число = 0. Опосля распада заряд а также = 0 (протон = +1, электрон = -1, антинейтрино = 0), барионное число = 1 (протон = 1, электрон и антинейтрино = 0) и лептонное число = 0 (протон = 0, электрон = 1, антинейтрино = -1).

    Барионное и лептонное число ни разу и не изменялись ни в каком из тестов — такое обстоятельство стоило бы Нобелевской премии — однако в теории мы полагаем, что них конфигурации вероятны и, может быть, происходили в ранешней Вселенной. (Это же могло бы посодействовать нам растолковать, посему в современной Вселенной все больше материи, чем антиматерии)».

    Однако никто и не ждет, что поменяется заряд. Данная величина решительно сохраняется.

    Если б электронный заряд и не сохранился, это же существовало бы максимально и максимально умопомрачительное обстоятельство. Потому все задумываются, что электроны и не распадаются».

    Кэрролл разговаривает, что крупицы, кои легче электронов, электрически нейтральны: нейтрино, фотоны, глюоны, гравитоны. Если б существовали альтернативные несложные заряженные крупицы, мы бы них нашли к полноценному времени. Все показывает на то, что электрону и не на что разлагаться.

    «Но находить безусловно стоит ли! Это же лотерейный билет — маловероятно, что вы чего-нибудть отыщите, однако ежели отыщите, то разбогатеете, — разговаривает Кэрролл. — К огорчению, никто ничего и не обнаружил, однако нулевые результаты — важная часть оптимальной науки».