得益于萨塞克斯大学科学技术设施委员会卢瑟福·阿普尔顿实验室开发的技术,科学家可以更精确地测量中子的基本粒子性质。这项研究调查了为什么宇宙大爆炸中产生的所有反物质并不只是抵消了物质。
研究团队由英国科技基础设施理事会(STFC)卢瑟福·阿普尔顿实验室、瑞士的保罗谢尔研究所和其他机构的研究人员构成,研究中子是否像“电子罗盘”一样起作用。中子的形状是不对称的,一端为正,另一端为负,这就是研究小组一直在寻找的“电偶极矩”。
关于为何宇宙中存在物质的科学理论也预测中子或多或少地具有“电子罗盘”的性质。对其进行测量可以帮助科学家揭示物质为何存在。研究发现中子的电偶极矩远小于各种理论预测的值,因此必须对理论进行修改或寻找新理论。事实上,文献指出电偶极矩测量(作为一个集合)推翻了很多理论,可能超过了物理学史上的其他任何实验。
研究团队为这项实验的敏感度设定了新的国际标准。在中子中寻找一端为正、另一端为负、体积非常小的东西。如果不对称性可以扩大到足球大小,那么按相同数量放大的足球将填充可见的宇宙,就能够开展详细地测量。
该实验是20年前由萨塞克斯大学和卢瑟福·阿普尔顿实验室的研究人员设计的仪器的升级版,从1999年至今,它一直保持着全球敏感度记录。卢瑟福·阿普尔顿实验室科学家开发的设备、技术和专业知识为推动开展这一重要参数相关工作做出了贡献。
最新结果支持并强化了前期成果:制定了新的国际标准。电偶极矩仍然太小,无法用已使用过的仪器进行测量,因此不太可能解释存在的物质。保罗谢尔研究所已在构建下一个更精确的测量实验,预计在2021年启动。