Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Horyzont

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje

Naukowcy zważyli elektron

Elektron - cząstkę z natury bardzo małą i szybką - można zważyć i to z niezwykłą precyzją. Zespołowi naukowców, wśród których jest Polak, udało się ustalić masę tej cząstki z nieuzyskaną wcześniej dokładnością.

Precyzyjne wyznaczenie stałej, jaką jest masa elektronu, jest dla fizyków bardzo ważne. To od masy elektronu zależą m.in. właściwości atomów i cząsteczek. Poza tym masa ta jest np. istotnym parametrem w Modelu Standardowym - teorii, która opisuje m.in. oddziaływania między cząstkami elementarnymi.

Zespołowi z niemieckiego Instytutu Maxa Plancka w Heidelbergu udało się ustalić masę elektronu z precyzją 13 razy większą niż dotychczas. Badania na ten temat ukazały się niedawno w prestiżowym czasopiśmie "Nature". Jednym z autorów publikacji jest Polak - dr Jacek Zatorski.

Elektron to na razie najmniejsza cząstka, której masę udało się dość precyzyjnie ustalić. Z najnowszych badań wynika, że masa atomowa elektronu wynosi ok. 0,000548579909067. Elektron jest więc ponad 1 836 razy lżejszy niż proton. A przecież proton nie jest też przecież ciężki - 1 g to masa ponad 600 tryliardów protonów (6x10^23). Od elektronów lżejsze są neutrina, ale na razie naukowcy nie potrafią jeszcze wyznaczyć ich masy.

Dr Jacek Zatorski z Instytutu Maxa Plancka w Heidelbergu w rozmowie z PAP wyjaśnia, że masy elektronu nie wyznaczono w bezpośrednim pomiarze, ale poprzez rozwiązanie równań powstających przez porównanie wyników pomiarów pewnej wielkości fizycznej z przewidywaniami teorii. Dr Zatorski odpowiadał za część teoretyczną.

Naukowiec zaznacza, że w centrum zainteresowania fizyków był moment żyromagnetyczny elektronu. "Pewna własność elektronu - jego spin, wielkość blisko związana z momentem magnetycznym cząstki - powoduje, że elektron zachowuje się jak malutki magnesik. Chodzi o to, by zmierzyć ten moment magnetyczny elektronu bardzo, bardzo dokładnie" - opowiada fizyk.

W doświadczeniu skorzystano z tzw. pułapki Penninga. "To niezwykłe, że w tym urządzeniu można wyodrębnić i trzymać jeden jedyny jon" - zwraca uwagę badacz. Wyjaśnia, że jonem tym był jon węgla o jednym tylko elektronie. Pułapka Penninga pozwoliła więzić jon przez wiele miesięcy, w którym to czasie eksperymentatorzy manipulowali spinem elektronu i zbierali odpowiednie dane.

Dr Zatorski przyznaje, że pułapka Penninga w Instytucie Maxa Plancka nie jest większa niż stół, a wystarcza, by wykonywać niezwykle precyzyjne pomiary. "Nie do wszystkich eksperymentów w fizyce cząstek potrzebne są ogromne urządzenia badawcze, takie jak w CERN" - zaznacza badacz.

Wyjaśnia, że masa elektronu jest jedną ze stałych fundamentalnych, które fizycy chcą ustalić. Dzięki niej można m.in. sprawdzać przewidywania różnych teorii. Ze stałą tą związane są wartości innych stałych fundamentalnych, jak np. stała struktury subtelnej. A to jest stała najważniejsza do określenia własności materii. Jej wartość definiuje wielkość atomów, to, w jakie związki chemiczne mogą powstać i jak bardzo są trwałe.

 

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

 


Tagi: masa, waga, elektron, lab, laboratorium
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Badacz z UW laureatem Dan David Prize
22-05-2017

Badacz z UW laureatem Dan David Prize

Prof. Andrzej Udalski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego odebrał w niedzielę w Tel Awiwie (Izrael) prestiżową nagrodę Dan David Prize.

Otyłość zawsze szkodzi zdrowiu
22-05-2017

Otyłość zawsze szkodzi zdrowiu

Otyłość zawsze szkodzi zdrowiu. U osób otyłych, nawet bez początkowych objawów cukrzycy czy nadciśnienia, ryzyko choroby serca czy udaru jest większe.

Innowacyjny, polski druk wątroby 3D
22-05-2017

Innowacyjny, polski druk wątroby 3D

Student medycyny Uniwersytetu Jagiellońskiego Jan Witowski opracował innowacyjną, prawdopodobnie najtańszą na świecie metodę druku modeli wątroby 3D.

Informacje dnia: Badacz z UW laureatem Dan David Prize XXI Edycja Programu Stypendialnego DBU Niezwykłe właściwości materiałów optycznych Trzy czwarte Polaków wierzy w mity dotyczące pszczół Otyłość zawsze szkodzi zdrowiu Rośnie liczba Polaków chorych na nowotwory krwi Badacz z UW laureatem Dan David Prize XXI Edycja Programu Stypendialnego DBU Niezwykłe właściwości materiałów optycznych Trzy czwarte Polaków wierzy w mity dotyczące pszczół Otyłość zawsze szkodzi zdrowiu Rośnie liczba Polaków chorych na nowotwory krwi Badacz z UW laureatem Dan David Prize XXI Edycja Programu Stypendialnego DBU Niezwykłe właściwości materiałów optycznych Trzy czwarte Polaków wierzy w mity dotyczące pszczół Otyłość zawsze szkodzi zdrowiu Rośnie liczba Polaków chorych na nowotwory krwi

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 Mlodym Okiem Nanotechnologia Lodz Genomica SYMBIOZA 2017 Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab