Alman bilim insanları geçtiğimiz hafta maddenin yapı taşlarından biri olan elektronun kütlesinin bugüne kadar yapılmış en hassas ölçümünü yaptılar. Yapılan bu ölçüm sayesinde bilim insanları,“Standart Model “ adlı evreni oluşturan parçacık ve kuvvetleri tarif eden teori üzerinde çalışmak ve test etmek için yararlı bir anahtara sahip oldular. Elektronlar atom çekirdeğinde bulunan negatif yüklü parçacıklar. Elektronlar 1897’de İngiliz Joseph John Thomson tarafından keşfedildi. Thomson elektronlara başta zerrecikler dese de, sonradan elektrik yüküyle alakasından dolayı elektron olarak isimlendirdi.
Max Planck Nükleer Fizik Enstitüsü’nden Sven Sturm’ün liderliğindeki ekip, Penning tuzağı adı verilen bir düzenek kullanarak, parçacıkları manyetik ve elektrik alanlar yardımıyla depolayarak elektronların kütlelerini ölçtü. Daha önceden kütlesi bilinen karbon çekirdeğindenin etrafındaki tek bir elektronun kütlesi ölçüldü. Penning tuzakları homojen bir statik manyetik alan ve mekansal olarak homojen olmayan statik elektrik alanını kullanarak yüklü parçacıkları depolayan cihazlardır. Özellikle atomaltı parçacıkların özelliklerinin hassas ölçümleri için uygundurlar.
Son zamanlarda Penning tuzağı kuantum hesaplama ve kuantum bilgi işleme fiziki gerçekleştirmede kullanılmıştır. Penning tuzakları bir geonium atom olarak da bilinen ölçümlerin gerçekleştirilmesinde de kullanılır. Penning tuzakları dünya çapında birçok laboratuarda kullanılmaktadır. Örneğin, proton depolamak için CERN’de kullanılırlar.
Yapılan ölçümlere göre bir elektron 0.000548579909067 atomik kütle birimi (akb)geliyor. Daha önceki ölçümlerde 0,0005489 akb olarak hesaplama yapılmıştı. Tabi istatistik ve deneysel belirsizliklerdeki değişkenlerle alakalı olarak hesaplandı.
Elektronun kütlesini belirlemek için yapılan bu hesaplamanın önceki ölçümlere göre 13 kat daha doğru olduğu tahmin ediliyor.
“Bu sonuç gelecekteki temel Standart Model deneylerinde ve kesinlik testlerinde önemli bir rol oynayacağı,”, Nature dergisinde yayınlanan araştırmada belirtiliyor.
Atomaltı Parçacıklar
Kaynak : http://phys.org/news/2014-02-precise-electron-mass.html#jCp
http://tr.wikipedia.org/wiki/Penning_tuza%C4%9F%C4%B1
Araştırma Kaynağı : http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13026.html
