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

Ve dveřích se ohlédl a usmál. Na co nezapomene česká prokurátorka v Haagu

Anna Richterová v době, kdy pracovala pro tribunál v Den Haagu. Snímek je z...

Prokurátorka Anna Richterová je jedinou Češkou, která pracovala u mezinárodního tribunálu pro vyšetřování zločinů v...

Kennedyho sestru Rosemary zničili ambiciozní rodiče lobotomií

Kennedyho sestru zničili ambiciozní rodiče lobotomií

13. září 1918 se narodila Rosemary Kennedyová, sestra prezidenta Johna Fitzgeralda Kennedyho. Od dětství s ní byly...



Zelená Sahara, o hodinu delší den a rozpad Afriky. Co čeká naši planetu?

Budoucnost

Na základě současných poznatků dokážou vědci odhadnout, co se stane v daleké budoucnosti. Připravili jsme pro vás výběr...

Lákavá návnada. Jak se ruská agentka přibližovala k Trumpovi

Marija Butinová (19. 7. 2018)

Vyšetřování vlivu Moskvy na poslední americké volby se dostalo k zajímavému odhalení. Ruská agentka se podle něj...

Pohozeni v jednom hrobě. Po 400 letech vracíme dívce a chlapci tvář

Odhalení podoby dvou chlapců a devčete

Na začátku byla náhoda. Stavba rodinného bazénu u domku v Táboře odhalila kosterní pozůstatky tří lidí. V těchto dnech,...

Další z rubriky

Díru do ISS mohli navrtat Američané, tvrdila ruská média

Mezinárodní kosmická stanice ISS.

Američtí astronauti jsou podle ruské agentury Roskosmos nejpravděpodobnějšími viníky incidentu na ISS, při němž na...

Astronauti na lupíncích, lupínky na raketě? NASA zkoumá zavedení reklamy

Jak by mohla vypadat ISS ověšená reklamou? (montáž)

Loni jmenovaný ředitel NASA nařídil vytvoření komise, která by zvážila možnosti rozšíření spolupráce s komerčními...

Bush sliboval a nedal, Obama rovněž a Trump opět slibuje. NASA slaví 60

Vepředu vpravo je slavná Gibraltarská úžina a blíže k objektivu pak Gibraltar,...

Díky této organizaci stanuli lidé na Měsíci, vzlétly raketoplány a vědeckotechnická revoluce v USA dostala řádný...

Najdete na iDNES.cz