» »

Maso elektrona izmerili najnatančneje doslej

Maso elektrona izmerili najnatančneje doslej

Uporabljena Penningova past.

Šolska shema Peningove pasti.

Nature - Nemškim raziskovalcem je uspelo izmeriti maso elektronika približno 13-krat natančneje, kot je bila poznana doslej. Masa elektrona je namreč ena izmed vhodnih količin v standardnem modelu in je iz njega ne moremo izračunati. Zato je zelo natančno poznavanje te količine nujno potrebno za preverjanje napovedi standardnega modela in njegovo uporabo. Masa elektrona je tudi sestavni del številnih drugih pomembnih konstant, denimo Rydbergove konstante ali konstante fine strukture.

Vse od Thomsonovega odkritja elektrona leta 1897 - tedaj ga še ni imenoval s tem imenom - so znanstveniki poizkušali karseda natančno izmeriti maso elektrona. V zadnjem času smo najnatančnejše meritve dobili iz Penningove pasti. Ta uporablja homogeno magnetno polje, da nabite delce drži v radialni smeri, in nehomogeno kvadrupolno električno polje, da nabite delce drži vzdolž osi. Na ta način je mogoče hraniti nabite delce, ne da bi ti prišli v kontakt z okoliško snovjo, kar je na primer uporabno za skladiščenje antiprotonov. Nabiti delci se v Penningovi pasti zaradi prisotnih električnih in magnetnih polj gibljejo po zaprti zanki z značilno frekvenco, ki je odvisna od razmerja med maso in nabojem delca (m/z) in jakostjo magnetnega polja, zato je to odličen način za natančno merjenje mase delcev. Maso elektronov so določili tako, da so izmerili frekvenco elektrona v primerjavi s frekvenco delca z znano maso (gostote magnetnega polja seveda ni mogoče poznati dovolj natančno), najraje ogljikovim ionom ali protonom.

Od leta 2010 tako poznamo maso elektrona z relativno natančnostjo 0,4 bilijoninke (ppb). Sedaj so to negotovost znižali za faktor 13 in ugotovili, da je masa elektrona 0,000548579909067 atomske enote. Spomnimo, da je atomska enota masa ene dvanajstine ogljika-12. Tudi za to meritev so uporabili Penningovo past, le da niso merili le elektrona, temveč skupek elektrona in ogljikovega jedra (dejansko je šlo za ion C5+). Ta ion je spet osciliral po Penningovi pasti, ekipa pa je vanj pošiljala mikrovalove, ki so povzročili obrat spina elektrona. Iz meritev obeh frekvence gibanja iona in frekvence mikrovalov so z natančnostjo 0,03 ppb izračunali maso elektrona, o čemer poročajo v tej številki revije Nature.

16 komentarjev

Jeronimo ::

A ni tako, da ima elektron dve stanji - v odvisnosti ali je opazovan ali ne?

Wave%E2%80%93particle duality @ Wikipedia
JURIŠ !!!
Preko vode do slobode!

MrStein ::

Ja, ko ga opazujejo, potegne trebuh not... :D
Teštiram če delaž - umlaut dela: ä ?

zee ::

Oh noes! Vse, kar sem naracunal do zdaj je narobe! >:D

Dileme nekoga, ki je globoko v racunski biokemiji. :))
zee
Linux: Be Root, Windows: Re Boot
thorin: Dual Xeon E5-2630v3, 32 GB RAM, Nvidia Geforce GTX 1080

bobby ::

aha,.. ok zdele bom mogoče ustrelil kozla ampak tko da popravte me.

torej zo izmerili še bolj podrobno, s kakšno lahkoto/težavo se elektron premika skozi Higgsovega polja?
~ ~ ~ ~
~ ~ ~ ~
~ ~ ~ ~ ~

SubjectX ::

Ne vem no.. Take raziskave so verjetno zanimive 0.01% populacije ali pa se to ne, v njih se zmece kupe ali gore denarja, medtem ko doprinesejo k resevanju cloveskih problemov fuck all..

Sicer sem cisti laik na podrocju fizike tako da je moja zgornja trditev lahko tudi napacna, ampak moje omejeno znanje botanike mi pravi, da s pomocjo bolj natancne vednosti o tezi elektrona nismo nic blizje resevanju lakote, vojn, socialnih problemov, odnosov, onesnazevanja, potovanja po vesolju, v preteklost, v prihodnost ipd.. Sem pa zihr, da je slo v tole ugotavljanje teze vsaj miljoncek dolarjev, ki bi jih lahko porabili vsekakor bolj koristno..

carota ::

SubjectX je izjavil:

Ne vem no.. Take raziskave so verjetno zanimive 0.01% populacije ali pa se to ne, v njih se zmece kupe ali gore denarja, medtem ko doprinesejo k resevanju cloveskih problemov fuck all..

Sicer sem cisti laik na podrocju fizike tako da je moja zgornja trditev lahko tudi napacna, ampak moje omejeno znanje botanike mi pravi, da s pomocjo bolj natancne vednosti o tezi elektrona nismo nic blizje resevanju lakote, vojn, socialnih problemov, odnosov, onesnazevanja, potovanja po vesolju, v preteklost, v prihodnost ipd.. Sem pa zihr, da je slo v tole ugotavljanje teze vsaj miljoncek dolarjev, ki bi jih lahko porabili vsekakor bolj koristno..

Ko je Einstein pojasnil fotoefekt si niso predstavljali, da se bo vesoljska postaja napajala z elektriko iz fotocelic.

sesobebo ::

What have the Romans ever done for us?!

MindFreak ::

@SubjectX:

Priporočam poslušanje/gledanje Neila Degrasse Tysona. Stric ti bo, na zelo entuziastičen način, predstavil zakaj je pomembno (med drugim) raziskovati.:)

nekikr ::

Pusti ga, vedno se najde nekdo, ki pride s tem bedastim komentarjem ven.

Matej: kot vedno, odlično, hvala!

lunamit ::

sesobebo je izjavil:

What have the Romans ever done for us?!

Hehe odlična replika na SubjectX-ov post.
Monty python ... :D
There are 10 types of people. Those who understand binary and those who don't.

Afo ::

lunamit je izjavil:

sesobebo je izjavil:

What have the Romans ever done for us?!

Hehe odlična replika na SubjectX-ov post.
Monty python ... :D


hahaha najbolši odgovor.

SubjectX: ...Ne vem no.. Take raziskave so verjetno zanimive 0.01% populacije ali pa se to ne, ...
ej res sorči ker se zaradi tega ne bo sesedel facebook od repostanja linkov do članka. Imaš prav - dajmo naredit kriterij: če raziskava ni bolj zanimiva kot en nov film od bridget jones, se jo ukine. Ker pa ja vsi vemo da mora bit zanimiva za več kot le 0.01% populacije.


Ej zakaj so sploh pred par stoletji zapravaljali denar zato da je en volno drgnil ob steklo in polnil leidnove kozarce! Mislim SubjectX je pametno opazil da to ni preprečilo vojne v 17,18,19,20 in 21. stoletjih- torej logično sledi da je to delo nekoristno!
Ko so pred ~100 leti prvič ocenli maso elektrona: mar bi uporabljali kar tisto oceno še dandanes. Le zakaj so jo šli bedaki merit bolj natančno... sam denar so stran metali za par decimalk. Še dobro da tisti ki določajo namembnost sredstev ne razmišljajo tako primitivno, ker bi bili danes na revolucionarni ravni zdravljenja s postopkom puščanja krvi. Dejmo raje zapravljat denar samo zato da poskrbimo da je vsem danes prijetno, koga boli k?%$ jutri in napredek.
Še dobro da so naši predniki razmišljali drugače kot SubjectX in da ima zato danes več ljudi boljše osnovne življenske pogoje kot bi jih imeli sicer.
Bolje biti mlad in neumen, kot samo neumen!

bobby ::

Nekateri preprosto ne zastopijo, da če želiš narediti kaj pa vem, mikroporcesor, se mora nekdo drug ubadati z materiali in njihovii lastnostmi, nekdo tretji z EM valovanji, četrti zopet z nečem drugim in potem pride peti, ki pa znanje vseh 4ih združi v neko za nas koristno zadevo,..
~ ~ ~ ~
~ ~ ~ ~
~ ~ ~ ~ ~

next_byte ::

super to vesel sem ko vidim da znanost napreduje, škoda le da se stvari tako počasi uporabijo naprej.

antonija ::

bobby je izjavil:

Nekateri preprosto ne zastopijo, da če želiš narediti kaj pa vem, mikroporcesor, se mora nekdo drug ubadati z materiali in njihovii lastnostmi, nekdo tretji z EM valovanji, četrti zopet z nečem drugim in potem pride peti, ki pa znanje vseh 4ih združi v neko za nas koristno zadevo,..
Nehajte zavajat fanta. Mikroprocesorje delajo v trgovinah, trgovine pa delajo zidarji. Vse drugo je pa samo metanje dnarja stran, namesto da bi ga lahko on sam bolj pametno porabil.
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.

Spunky1001 ::

MindFreak je izjavil:

@SubjectX:

Priporočam poslušanje/gledanje Neila Degrasse Tysona. Stric ti bo, na zelo entuziastičen način, predstavil zakaj je pomembno (med drugim) raziskovati.:)


Zelo pameten poba tale Tyson.

Rias Gremory ::

Stop war, fund cat girls
Glorious PC gaming master race https://www.reddit.com/r/pcmasterrace/


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Nobelova nagrada za fiziko 2013

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
225305 (1112) gus5
»

Large Hadron Collider (strani: 1 2 3 449 50 51 52 )

Oddelek: Znanost in tehnologija
2578106596 (27280) Matev
»

Detektor ATLAS v CERN-u tudi iz legokock

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
164072 (2688) matobeli
»

Iskanje Higgsovega bozona se nadaljuje, prostora vedno manj

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
358225 (5260) nekikr
»

Taščica lahko vzdržuje kvantno prepletenost dlje kot najbolje opremljeni laboratoriji

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
287792 (4875) Jst

Več podobnih tem