Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Nový pokus by mohl napovědět, jak probíhal vývoj vesmíru

aktualizováno 
Plánovaný pokus německých a amerických vědců by mohl v konečném důsledku přispět k vysvětlení záhady, proč ve vesmíru převládá hmota nad antihmotou. Jeho cílem je objevit dipólový moment elektronu. Experimentu se účastní i čeští vědci.

Má elektron dipólový moment nebo ne? | foto: Credit: Forschungszentrum Jülich

Elektrony jsou záporně nabité elementární částice, které vytvářejí vnější vrstvy atomů a iontů. Spolu s neutriny a příslušnými antičásticemi se řadí mezi tzv. leptony, tedy částice, na které působí slabá interakce. Mezi jejich základní vlastnosti patří hmotnost, elektrický náboj a spin, ale možná k nim zanedlouho přibude ještě jedna - dipólový moment.

Elektrický dipólový moment

Jde o vektorovou veličinu popisující nerovnoměrné rozložení elektrického náboje, se kterou se obvykle setkáváme u molekul či malých skupin atomů. Dipólový moment většinou vzniká, pokud dojde k prostorovému oddělení kladných a záporných nosičů náboje.

Podobně jako u magnetismu (severní a jižní pól) pak můžeme hovořit o dvou elektrických pólech, jenže v případě elektronů se situace značně komplikuje, neboť ty by žádné prostorové dimenzemi mít neměly. Přes to všechno ale existují teorie, které s touto vlastností elementárních částic počítají. (Ve valné většině případů se jedná o hypotézy přesahující dosud uznávaný standardní model elementárních částic)

Jenže až dosud se nikomu existenci dipólového momentu u elektronu nepodařilo prokázat, jeho hodnoty se předpokládají velmi malé a současné měřicí metody na to nejsou dostatečně přesné.

Eu0.5Ba0.5TiO3

Všechno by ale mohl změnit kousek nového keramického materiálu, Eu0.5Ba0.5TiO3 (titanátu barya a europia), který by měl vědcům umožnit zvýšit přesnost měření až desetkrát! Jeho neobvyklých vlastností se rozhodla využít skupina německých a amerických vědců z Výzkumného centra v Jülichu (Forschungszentrum Jülich) a Kalifornské univerzity v Santa Barbaře.

Ti jsou přesvědčeni, že s jeho pomocí existenci dipólového momentu elektronu skutečně dokáží. Protože ale elektrický dipólový moment nelze měřit přímo, musí vědci jít na věc oklikou. Místo jeho přímého měření budou v novém materiálu měřit změnu jiné fyzikální veličiny, a sice magnetického momentu.

Očekávají totiž, že v okamžiku, kdy se obrací orientace měnícího se elektrického pole, mohly by změny v magnetizaci nabývat měřitelných hodnot. Zvlášť když použijí speciální, mimořádně citlivý magnetometr SQUID (supravodivý kvantový interferometr), který pro tyto účely vyvinuli.

Proč je víc hmoty než antihmoty

Výsledky jejich pokusu by mohly mít dalekosáhlé důsledky, které by se významně promítly do našeho současného chápání vývoje vesmíru. V žádném případě nejde o samoúčelné hrátky experimentátorů.

Na existenci dipólového momentu je totiž založena teoretická práce vysvětlující spontánní narušení symetrie u elementárních částic, která objasňuje, proč se ve vesmíru nachází více hmoty než antihmoty.

Podle dosud platných teorií vesmír vznikl před více než 13 miliardami let Velkým třeskem, při kterém vzniklo stejné množství hmoty a antihmoty. Ovšem při styku hmoty a antihmoty dochází k jejich vzájemné anihilaci, takže ve vesmíru by vlastně nemělo nic zbýt (až na energii odnášenou nosiči fyzikálních polí, například fotonů).

Přesto nic takového nepozorujeme a všude kam dohlédneme převládá hmota nad antihmotou. K vysvětlení této zjevné nerovnováhy by mohl přispět právě důkaz existence elektrického dipólového momentu elektronu. Takže se máme na co těšit.

Na závěr je třeba dodat, že na experimentu se významnou měrou podílí i čeští vědci, konkrétně tým Stanislava Kamby z Fyzikálního ústavu naší Akademie věd, který nový magnetický a feroelektrický materiál Eu0.5Ba0.5TiO3 teoreticky předpověděl a posléze i připravil.

Zdroje:

www.fz-juelich.de
www.strediskovedy.cz
www.wikipedia.org

Autor:



Nejčtenější

Fotky z letecké nehody ukazují, že cestující se neumějí zachránit

Poškozený motor letounu spolešnosti Southwest Airlines

Jestli někdo potřeboval důkaz, že cestující nesledují bezpečnostní instruktáž posádky, čerstvá nehoda letadla...

Ruská armáda zavedla do výzbroje „smrtící kombajny“. Byly i v Sýrii

BMPT Terminátor

Ruská armáda dala do zkušebního provozu deset vozidel Terminátor určených pro palebnou podporu tanků. Některá z těchto...



Pilotovi se nechtělo střílet, ale musel. Sestřelení letu KAL 902

Letoun Korejských aerolinií po nouzovém přistání na zamrzlém jezeře.

Před 40 lety sovětská protivzdušná obrana sestřelila dopravní letadlo korejských aerolinek, které se dostalo na území...

Youtuber zaplakal. V přímém přenosu mu hackeři ukradli 40 milionů

Ian Balina zřejmě během hacku přišel o více než dva miliony dolarů v...

Přijít o miliony dolarů je ve světě kryptoměn až neuvěřitelně snadné. Přesvědčil se o tom i Ian Balina, americký...

Voda na Marsu je. Chová se však zvláštně a může i levitovat

Na povrchu Marsu můžeme spatřit nejenom doklady o proudění kapalné vody v...

Dva experimenty ukázaly, že na povrchu Marsu se voda chová výrazně jinak, než jsme zvyklí. Například místní „bahno“...

Další z rubriky

Nebeský palác se zřítil do oceánu. Západ nám ho záviděl, píší v Číně

Radarový snímek neovladatelné čínské stanice Nebeský palác (Tchien-kung 1)

Téměř přesně podle dřívějších propočtů vědců se do jižního Pacifiku zřítila kosmická stanice Nebeský palác. Do...

Vesmírný hotel Aurora má otevřít v roce 2021. Za noc chce 16,5 milionu

Vizualizace plnánovaného vesmírného hotelu Aurora

Společnost Orion Span představila své plány na vybudování vesmírného hotelu, ale odvážný plán zůstane jen na papíře.

Vědci pozorovali doposud nejvzdálenější hvězdu. Pomohla gravitační čočka

Icarus, oficiálně označovaný jako MACS J1149 + 2223 Lensed Star 1. Na složeném...

Američtí vědci ohlásili objev dosud nejvzdálenější pozorované hvězdy, kterou je modrý veleobr vzdálený 9,3 miliardy...

Najdete na iDNES.cz