迄今最精確測量 顯示電子是完美球形

　　據(jù)英國《衛(wèi)報》5月26日(北京時間)報道，倫敦帝國理工學院的科學家對電子的形狀進行了迄今最為精確的測量，即便在10的負27次方厘米的精度上，電子仍然是完美的球形。如果將電子放大到太陽系的尺度，其圓度的偏差甚至小于人類發(fā)絲的寬度。

　　這項發(fā)表于《自然》雜志的研究與現(xiàn)有理論預測結果并不相同，對于探索宇宙奧秘的科學家來說有著深遠影響。根據(jù)粒子物理標準模型的預測，電子是非常接近球形的橢圓形狀，這種變形輕微到不可測量，因而可忽略不計;而在超對稱性理論的框架內，每個粒子都有一個比自己重的“同胞兄弟”，這就要求電子的形狀必須為橢圓形。

　　科學家一直試圖對電子的圓度進行更加準確的測量，因為電子出現(xiàn)任何拉伸變形的跡象，都可能預示著重大發(fā)現(xiàn)，揭示出自然界中可能存在的未知粒子，甚至解釋宇宙為什么由物質而非反物質構成。

　　倫敦帝國理工學院的物理學家喬尼·哈德森帶領的研究小組通過測量電子在電場中的晃動情況來倒推其圓度，晃動越小，電子就越圓。實驗中，他們將電子與氟化鐿分子“綁定”，然后施加電場，并用激光束進行測量，每次測量耗時僅千分之一秒。

　　在整整3個月時間內，研究小組對電子共進行了2500萬次測量，然后取其平均值加以分析，結果發(fā)現(xiàn)，電子在電場中沒有任何晃動跡象，這證明電子比此前研究認為的要圓。

　　哈德森表示，這一結論對超對稱性理論提出了挑戰(zhàn)，歐洲大型強子對撞機實驗中所“發(fā)現(xiàn)”的某些超對稱粒子可能并不存在。他們將對設備加以改進，希望能在未來數(shù)年內對電子進行更精確的測量。“如果我們的精度能進一步提高，就可以很確鑿地驗證或淘汰超對稱性理論了。”

　　美國密歇根大學的亞倫·萊昂納特評價說，這項研究工作提供了一個了解“宇宙高能精髓”的窗口，并最終可能有助于解釋宇宙的結構。

　　一直以來，電子的形狀都被認為是非常接近于球形的橢圓形，這樣才能解釋有關物質和反物質的一些問題，而此次研究極其精確地測量了電子的形狀其實是幾近完美的球形。從外觀上看，橢圓形和球形相差無幾，但在物理學研究中卻有著天壤之別。一旦這一結論被進一步證實，現(xiàn)有的許多理論或將推倒重來，這無異于物理學研究領域一場天翻地覆的大地震。但是也沒必要過于緊張，這或許也打開了人類了解宇宙的一個新窗口。