Физики уточнили изотопический сдвиг g-фактора водородоподобного неона: Vimana.su - уфология и палеоконтакт

Наука есть лучший... способ удовлетворения любопытства... за счет государства.
Л. А. Арцимович

  

русский английский немецкий

регистрация | войти на сайт | забыл пароль  

Видеоматериалы Аудиоматериалы Фотоматериалы Литература Личности Фальсификации Онлайн Ссылки

      На главную
      Прислать материал
      Палеоконтакт
      Уфология
      Организации
      Астрономия
      Религия
      Мифология
      Артефакты
      Проекты
      Машина времени
      Теории
      Экспедиции
      Изобретательство
      Космос
      История
      Жизнь после смерти
      Фильмы
      Прочее
      Игры
      Юмор


Друзья:

WarNet.ws - самое лучшее в сети.

Мини-юбка.ru Фотографии красивых девушек в мини-юбках, шортах.

Canada's Worst Driver all seasons.
Худший водитель Канады, все сезоны.


Лучшее за месяц:

В бинарной системе в туманности Тарантул обнаружена спящая черная дыра (201)
20 самых красивых фотографий телескопа Хаббл (187)
Александр Лазуткин: эволюция скафандра (170)
КОСМИЧЕСКАЯ АФИША: экскурсии по Центру подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина (159)
Большой космос в прямом эфире. Выпуск № 76 (156)
Забытые встречи с пришельцами в 1920-х (153)
Интересные факты о космосе: арбузы помогли на испытаниях (141)
Мессье 76: туманность Маленькая Гантель (138)
Обзор международных новостей с медиа «Pro космос» (127)
За формированием карликовых галактик наблюдали с помощью телескопа Astrosat (124)

Последние комментарии:

National Geographic - Alien Worlds
Edward J Ruppelt "The Report on Unidentified Flying Objects"
Звезда по имени МКС
Фигурки Акамбаро
Roger Penrose - The beauty and power of complex numbers and their role in the discovery of the twistor theory
Индия. Варангал
Подборка картинок на 18.07.19
Теория мнимого времени
В.Панчелюга "Биологические эффекты пирамид"
NASA ищет помощи в разработке «Звёздной тени» для наблюдения за экзопланетами

Сейчас читают:

Физики уточнили изотопический сдвиг g-фактора водородоподобного неона
Кассини снял Сатурн и его кольца
"Секретные файлы КГБ об НЛО" Роджера Мура
С. И. Турепин - Разгадка феномена Танцующего леса в Рязанской области
Подборка картинок на 30.06.15
Спуск в древнюю цистерну. Греция
Много букв: книги о космосе. Подкаст Михаила Котова
Подборка картинок на 7.8.17
New Scientist. "Scour Earth for traces of intelligent aliens"
Непознанная Вселенная, передача на РТР, Вадим Чернобров, 1993

TOP статей:

Антигравитационная платформа В.С.Гребенникова (3)
Воспоминания о будущем. Эрих фон Дэникен (2)
"Контакт" Роберта Земекиса (2)
А.Скляров "Цивилизация богов Древнего Египта" (2)
Фильм "Загадки Древнего Египта" (1)
В.А.Чернобров. Хронология и география активности НЛО (1)
Xeno Tactic (1)
Назад в будущее (1)
А.Скляров "О болгарских черепах" (1)
Roger Penrose - The beauty and power of complex numbers and their role in the discovery of the twistor theory (1)

В центре внимания:

Реальный Контакт с Тонким Миром, Следы, What find, нефелимы, нло, Антигравитационная плита, Сергей Александров, Книга Сойга, фото НЛО, Вимана шастри, манускрипт, НЛО необъявленный визит, Хочу купить, Жуков, боги были астонавтами, запретные, сирия, атлантида, 04 01 94, сноуден, уфология.

Карта сайта



Физики уточнили изотопический сдвиг g-фактора водородоподобного неона

  Литература, Изобретательство

разместил в 23:36 werevirus  

0
0 0

 

Tim Sailer et al. / Nature, 2022

Физики из Германии и России провели сверхточное измерение изотопического сдвига электронного магнитного момента у водородоподобных ионов неона. Совместное измерение пары изотопов в ловушке Пеннинга позволило существенно уменьшить погрешности и довести относительную точность измерения разницы их g-факторов до 5,6 × 10−13. Исследование опубликовано в Nature.

Говоря о соотношении размеров атома и его ядра, часто приводят в сравнение футбольный стадион, в середине которого лежит горошина. Глядя на расстояния, разделяющие электрон и ядро, можно считать последнее точкой. Этот подход оказался плодотворным: в начале XX века — на заре атомной физики — физики считали ядро точечным, и свежесозданная квантовая механика прекрасно справлялась с результатами экспериментов той эпохи. Приближение точечного ядра оставалось удовлетворительным даже тогда, когда потребовался учет взаимодействия между орбитальным движением электрона и его спином, а также релятивистских эффектов.

Однако прогресс в области экспериментальной физики вскоре стал обнажать тончайшие атомные эффекты. К их числу относятся конечность массы ядра, приводящая к эффектам отдачи, и конечность его размеров, что выражается в неточечном распределении электрического заряда и намагниченности. Конечность размеров атомного ядра (в первую очередь водорода) стала точкой несовместности двух групп экспериментов, получившей название «загадка радиуса протона». Этой проблеме мы посвятили отдельный материал «Щель в доспехах», а также активно следим за ходом ее разрешения.

Конечность размера массы ядра тоже интересует физиков. Кроме смещения энергетических уровней это приводит к тончайшему изменению отклика электрона на магнитное поле, которое характеризуется его магнитным моментом, выраженным через фактор Ланде или g-фактор. Выделение этого эффекта при измерении свойств одиночных ионов возможно, но страдает от точности, поскольку конечность массы тонет на фоне множества других квантовоэлектродинамических (КЭД) эффектов.

По этой причине группа физиков из Института ядерной физики Общества Макса Планка при участии Андрея Волотка (Andrey Volotka) из Университета ИТМО измеряла g-факторы сразу у двух водородоподобных ионов, ядра которых представляли собой изотопы 20Ne и 22Ne. Помещая ионы в идентичные условия и измеряя разницу их магнитных моментов, ученые смогли исключить все прочие эффекты, не связанные с отдачей ядра. Это позволило на два порядка увеличить точность экспериментального доступа к изотопическому сдвигу по сравнению с предыдущими измерениями.

Физики проводят точное определение фактора Ланде заряженных ионов, заставляя их кружиться и колебаться в магнитных полях ловушек Пеннинга. В таком состоянии ученые применяют к ним спектроскопию магнитного резонанса (электронного или ядерного, в зависимости от того, какой магнитный момент их интересует), извлекая из нее ларморову частоту, которая связана с фактором Ланде через заряд и массу частицы, а также циклотронную частоту колебаний. Именно таким способом другая группа физиков из Института ядерной физики Общества Макса Планка измерила магнитный момент иона гелия-3.

Главным источником погрешностей при этом становятся погрешности измерения масс ионов и электронов. Поскольку изотопический эффект — очень тонкий, его сложно выделить на фоне этих неопределенностей, если измерять g-факторы ионов по отдельности. Кроме того, флуктуации магнитного поля также привносят большие ошибки на масштабах времени, необходимых для измерения циклотронной частоты.

Волотка с коллегами обошли все эти трудности, объединив ионы 20Ne9+ и 22Ne9+ внутри ловушки в связанную пару, называемую «ионным кристаллом». Как и в исследовании своих коллег, физики использовали две ловушки: аналитическую — с высоким градиентом магнитного поля — и измерительную — с максимально однородным полем. Первая требовалась для разделения ионов с различными проекциями спина, вторая — для измерения ларморовой частоты.

Установка, использованная в эксперименте

Tim Sailer et al. / Nature, 2022

Объединение ионов сделало их движение в ловушке сложным. Его можно представить как вращение пары вокруг общего центра, который, в свою очередь, кружится вокруг оси ловушки. Авторы могли менять все параметры движения. В частности, они варьировали расстояние между ионами в диапазоне нескольких сотен микрометров.

Замечательной особенностью такой системы стало то, что связь между ионами приводила к когерентному взаимодействию их спинов. Поскольку главным источником декогеренции в опыте были флуктуации магнитного поля, а ионы испытывали их одновременно, время парной когерентности спинов превысило время когерентности отдельных спинов в 20 раз и составило 2,2 секунды. Физики использовали это, чтобы произвести над поляризованными по спину ионами интерферометрию Рамзея, которая с некоторой вероятностью приводила  к их переворотам. Строя зависимость вероятности такого переворота от времени, авторы с высокой точностью извлекали разницу в ларморовых частотах, и, следовательно, в электронных g-факторах.

Таким способом физики выяснили, что изотопический сдвиг электронного g-фактора для водородоподобных ионов неона составил 13,47524(53)exp(99)sys×10−9, что оказалось в хорошем согласии с теоретическим значением, равным 13,474(11)×10−9. Поскольку вычисление этой величины вовлекает разницу среднеквадратических зарядовых радиусов обоих изотопов, опыт позволит уточнить и эту константу, оказавшуюся равной 0,0533(4) фемтометров, что на порядок точнее общепринятого на тот момент значения.

Результаты работы физиков ограничит круг теорий, ищущих пятую силу в виде новых частиц, модифицирующих взаимодействие между нуклонами и электронами. Кроме того, их наработки помогут в будущем измерении g-факторов тяжелых ионов и более точному определению постоянной тонкой структуры.

Сравнительное измерение факторов Ланде позволяет искать и другие тонкие эффекты. Мы уже писали, как на похожей установке физики из ЦЕРНа сравнивали протон с антипротоном.

источник:




   Физики уточнили изотопический сдвиг g-фактора водородоподобного неона подробнее...

просмотров (40) | комментариев (0)  



Добавить новый комментарий:

Ваше имя:

Код проверки:

Ваше сообщение:


Поисковые теги:
VIMANA.su - уфология и палеоконтакт с научной точки зрения. (c) 2011-2022 VIMANA.su в каталоге VIMANA.su теперь в каталоге DMOZ
Яндекс.Метрика
Яндекс цитирования