Форма электронов может содержать ответ на вопрос о том, почему материя существуетВ первые мгновения существования нашей Вселенной бесчисленное количество протонов, нейтронов и электронов сформировалось вместе с их аналогами из антиматерии.

По мере того как Вселенная расширялась и охлаждалась, почти все эти частицы материи и антиматерии встречались и аннигилировали друг друга, оставляя после себя только фотоны или вспышки света.
И если бы Вселенная была идеально симметричной, с равным количеством материи и антиматерии, это был бы конец истории — и нас бы никогда не существовало. Но должен был быть дисбаланс — какие-то оставшиеся протоны, нейтроны и электроны — которые сформировали атомы, молекулы, звезды, планеты, галактики и, в конце концов, людей.
«Если бы Вселенная была идеально симметричной, то не осталось бы ничего, кроме света. Это чрезвычайно важный момент в истории. Внезапно во Вселенной появилось вещество, и вопрос в том, почему?» — говорит научный сотрудник NIST/JILA Эрик Корнелл. «Почему у нас такая асимметрия?»
Математические теории и уравнения, объясняющие нашу Вселенную, требуют симметрии. Исследователи усовершенствовали эти теории, чтобы разобраться с наличием асимметрии. Но без доказательств эти теории — просто математика, объясняет Эрик Корнелл, поэтому физики-экспериментаторы, включая его группу в JILA, искали признаки асимметрии в фундаментальных частицах, таких как электроны.
Теперь группа JILA провела рекордное измерение электронов, сузив поиск того, откуда взялась эта асимметрия. Их выводы были опубликованы в журнале Science.
Одним из мест, где можно искать доказательства асимметрии, является электрический дипольный момент электрона (eEDM). Электроны состоят из отрицательного электрического заряда, и eEDM показывает, насколько равномерно этот заряд распределен между северным и южным полюсами электрона.
Любое измерение eEDM выше нуля подтвердит асимметрию; электрон был бы скорее яйцевидным, чем круглым. Но никто не знает, насколько малым может быть это отклонение.
«Нам нужно исправить нашу математику, чтобы она была ближе к реальности», — говорят ученые. «Мы ищем места, где может быть эта асимметрия, чтобы мы могли понять, откуда она взялась. Электроны — это фундаментальные частицы, и их симметрия говорит нам о симметрии Вселенной».
Команда физиков из NIST и JILA недавно установила рекорд точности измерения eEDM, улучшив предыдущие измерения в 2,4 раза.