Измерение позитрония, состоящего из электрона и позитрона, не согласуется с теоретическими расчетами, сообщают ученые в журнале Physical Review Letters от 14 августа . И как бы физики не в состоянии это объяснить. Они говорят, что ошибка либо в расчетах, либо в эксперименте кажется маловероятной. И новые явления, такие как неоткрытые частицы, также не дают простого ответа, добавляет физик-теоретик Хесус Перес Риос из Института Фрица Хабера Общества Макса Планка в Берлине. “Сейчас самое лучшее, что я могу вам сказать, это то, что мы не знаем”, – говорит Перес Риос, который не участвовал в новом исследовании.
Позитроний, имея в своём составе всего две частицы и свободный от сложностей ядра, привлекательно прост. Его простота означает, что он может быть использован для точной проверки теории квантовой теории. И команда физиков из Университетского колледжа Лондона эту теорию проверила, для чего была измерена разница между двумя энергетическими уровнями позитрония.
Исследователи образовали позитроний, столкнув пучок позитронов с мишенью, где они встретились с электронами. После манипуляций с атомами позитрония с помощью лазера, чтобы поместить их на соответствующий энергетический уровень, команда ударила по ним микроволновым излучением, чтобы заставить некоторые из них перейти на другой энергетический уровень.
Исследователи точно определили частоту излучения, необходимую для того, чтобы заставить атомы совершить скачок, что эквивалентно нахождению размера зазора между энергетическими уровнями. И оказалось, что результаты вычислений по формулам квантовой теории не совпали с результатами измерений. В то время как частота, предсказанная из расчетов, была около 18,498 мегагерц, исследователи измерили около 18,501 мегагерц, разница около 0,02 процента. Учитывая, что расчетная погрешность эксперимента составляла всего около 0,003 процента, это большой разрыв.