การจากไปของการคำนวณทางทฤษฎีจะหลีกเลี่ยงคำอธิบายโพซิทรอเนียมทำให้งงในทางบวก เว็บตรง นักวิทยาศาสตร์รายงานใน จดหมายทบทวนทางกายภาพ 14 สิงหาคมการวัดใหม่ของ “อะตอม” ที่แปลกใหม่ซึ่งประกอบด้วยอิเล็กตรอนและปฏิปักษ์ของอนุภาคซึ่งเป็นโพซิตรอนไม่เห็นด้วยกับการคำนวณทางทฤษฎี และนักฟิสิกส์ไม่สามารถอธิบายได้
นักวิจัยกล่าวว่าข้อบกพร่องในการคำนวณหรือการทดลองไม่น่าจะเป็นไปได้
และปรากฏการณ์ใหม่ๆ เช่น อนุภาคที่ยังไม่ได้ค้นพบ ก็ไม่ได้ให้คำตอบง่ายๆ เช่นกัน Jesús Pérez Ríos นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากสถาบัน Fritz Haber แห่ง Max Planck Society ในเบอร์ลินกล่าวเสริม “ตอนนี้ สิ่งที่ดีที่สุดที่ฉันบอกคุณได้คือ เราไม่รู้” Pérez Ríos ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยใหม่กล่าว
โพซิทรอนประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ โคจรรอบวงโคจรด้วยโพซิตรอน โดยมีประจุบวก ทำให้อะตอมไม่มีนิวเคลียส อย่างมีประสิทธิภาพ ( SN: 9/12/07 ) ด้วยอนุภาคเพียงสองอนุภาคและปราศจากความซับซ้อนของนิวเคลียส โพซิตรอนจึงดูเรียบง่ายอย่างน่าดึงดูด ความเรียบง่ายหมายความว่าสามารถใช้ทดสอบทฤษฎีของควอนตัมอิเล็กโทรไดนามิกได้อย่างแม่นยำ ซึ่งจะอธิบายว่าอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้ามีปฏิสัมพันธ์อย่างไร
ทีมนักฟิสิกส์จาก University College London ตรวจวัดการแยกระหว่างระดับพลังงานจำเพาะของโพซิตรอน 2 ระดับ ซึ่งเรียกว่าโครงสร้างที่ดี นักวิจัยสร้างโพซิตรอนโดยการชนลำแสงโพซิตรอนกับเป้าหมาย ซึ่งพวกมันจะพบกับอิเล็กตรอน หลังจากจัดการอะตอมของโพซิโทรเนียมด้วยเลเซอร์เพื่อให้อยู่ในระดับพลังงานที่เหมาะสม ทีมงานได้โจมตีอะตอมด้วยคลื่นไมโครเวฟเพื่อกระตุ้นให้บางส่วนกระโดดขึ้นสู่ระดับพลังงานอื่น
นักวิจัยระบุความถี่ของรังสีที่จำเป็นในการทำให้อะตอมกระโดด ซึ่งเทียบเท่ากับการหาขนาดของช่องว่างระหว่างระดับพลังงาน แม้ว่าความถี่ที่คาดการณ์จากการคำนวณจะอยู่ที่ประมาณ 18,498 เมกะเฮิรตซ์ นักวิจัยวัดได้ประมาณ 18,501 เมกะเฮิรตซ์ ซึ่งแตกต่างกันประมาณ 0.02 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากข้อผิดพลาดในการทดลองโดยประมาณอยู่ที่ประมาณ 0.003 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น นั่นเป็นช่องว่างที่กว้าง
ทีมค้นหาปัญหาในการทดลองที่สามารถอธิบายผลลัพธ์ได้ แต่กลับกลายเป็นว่างเปล่า นักฟิสิกส์ Akira Ishida จากมหาวิทยาลัยโตเกียวกล่าวว่าขณะนี้จำเป็นต้องมีการทดลองเพิ่มเติมเพื่อช่วยในการตรวจสอบความไม่ตรงกัน “หากยังคงมีความคลาดเคลื่อนอย่างมีนัยสำคัญหลังจากการวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น สถานการณ์ก็จะยิ่งน่าตื่นเต้นมากขึ้น”
การทำนายตามทฤษฎีก็ดูแข็งแกร่งเช่นกัน ในอิเล็กโทรไดนามิกของควอนตัม การคาดคะเนเกี่ยวข้องกับการคำนวณถึงระดับความแม่นยำ ละเว้นคำที่มีนัยสำคัญน้อยกว่าและคำนวณได้ยากกว่า ข้อกำหนดเพิ่มเติมเหล่านี้คาดว่าจะน้อยเกินไปที่จะพิจารณาความคลาดเคลื่อน นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Greg Adkins จาก Franklin & Marshall College ในแลงคาสเตอร์ รัฐเพนซิลเวเนีย กล่าวว่า “เป็นไปได้ว่าคุณจะแปลกใจ” ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยนี้เช่นกัน
หากการทดลองและการคำนวณทางทฤษฎีตรวจสอบ
ความคลาดเคลื่อนอาจเกิดจากอนุภาคใหม่ แต่คำอธิบายนั้นก็ไม่น่าจะเป็นไปได้เช่นกัน ผลกระทบของอนุภาคใหม่น่าจะแสดงให้เห็นในการทดลองก่อนหน้านี้ ตัวอย่างเช่น Pérez Ríos กล่าวว่าระดับพลังงานของโพซิตรอนอาจได้รับผลกระทบจากอนุภาคคล้ายแกนสมมุติฐาน นั่นเป็นอนุภาคน้ำหนักเบาซึ่งมีศักยภาพในการอธิบายสสารมืด ซึ่งเป็นสสารประเภทที่มองไม่เห็นซึ่งคิดว่าจะแทรกซึมเข้าไปในจักรวาล แต่ถ้าอนุภาคประเภทนั้นทำให้เกิดความไม่ตรงกันนี้ นักวิจัยก็จะเห็นผลของมันในการวัดคุณสมบัติทางแม่เหล็กของอิเล็กตรอนและลูกพี่ลูกน้องที่หนักกว่าของมันคือ มิวออน
นักฟิสิกส์ David Cassidy ผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวว่า นั่นทำให้นักวิทยาศาสตร์ยังคงค้นหาคำตอบ “มันจะเป็นอะไรที่น่าแปลกใจ ฉันแค่ไม่รู้ว่าอะไร”
โชคช่วยทีมตัดสินคดี ส่วนใหญ่แล้ว เมื่อนักวิทยาศาสตร์พบซุปเปอร์โนวา พวกเขามีข้อมูลเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับดาวฤกษ์ที่ผลิตมันขึ้นมา — เมื่อถึงเวลาที่พวกเขาเห็นการระเบิด ดาวดวงนั้นก็ถูกเป่าเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยไปแล้ว แต่ในกรณีนี้ ดาวดวงนี้ปรากฎในภาพก่อนหน้าที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของนาซ่าและกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ คุณสมบัติของมันตรงกับที่คาดไว้สำหรับประเภทของดาวที่จะผลิตซุปเปอร์โนวาที่จับอิเล็กตรอน
Pilar Gil-Pons นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก Universitat Politècnica de Catalunya ในบาร์เซโลนา กล่าวว่า “เมื่อรวมกันแล้ว เป็นไปได้มากจริงๆ” เมื่ออ่านผลการวิจัยของนักวิจัย เธอกล่าวว่า “ฉันรู้สึกตื่นเต้นมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการระบุต้นกำเนิด”
การค้นพบซุปเปอร์โนวาเหล่านี้เพิ่มเติมสามารถช่วยเปิดเผยต้นกำเนิดของพวกมัน ซึ่งเป็นดาวที่ไม่เหมาะสมในพื้นที่ตรงกลางมวลคี่ นอกจากนี้ยังสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์แยกแยะความแตกต่างระหว่างดาวฤกษ์ที่จะและไม่ระเบิดได้ดีขึ้น และการสังเกตสามารถเปิดเผยว่าซุปเปอร์โนวาที่ผิดปกติเหล่านี้เกิดขึ้นบ่อยเพียงใด ซึ่งเป็นข้อมูลสำคัญที่ช่วยให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าซุปเปอร์โนวาสร้างจักรวาลด้วยองค์ประกอบทางเคมีอย่างไร เว็บตรง
