Des physiciens des universités Northwestern, Harvard et Yale (États-Unis) ont mené l'expérience ACME II et mesuré avec une précision record la valeur du moment dipolaire électrique (EDM) d'un électron - la différence entre le centre matériel d'une particule et le centre de charge. Il s'est avéré égal à zéro, ce qui a permis de rejeter l'existence de certaines particules hypothétiques proposées dans le cadre de New Physics. La découverte de ces particules aiderait à résoudre un certain nombre de paradoxes concernant l'existence de l'univers. L'article de scientifiques a été publié dans la revue Nature.
Les propriétés des particules élémentaires connues sont décrites par le modèle standard, qui ne peut pas expliquer un certain nombre de phénomènes physiques (par exemple, l'origine de la masse, les oscillations des neutrinos et l'origine de la masse sombre). Pour résoudre ce problème, les scientifiques ont proposé un certain nombre de principes hypothétiques liés à la nouvelle physique. Selon l'un d'eux - la supersymétrie - chaque particule élémentaire connue correspond à un super partenaire de masse plus lourde. Par exemple, le partenaire de l'électron, qui est le fermion, est le boson sélectron, et le partenaire du gluon (qui est le boson) est le fermion gluino. Cependant, jusqu'à présent, ces hypothèses n'ont pas été confirmées expérimentalement.
Selon la théorie, la présence de particules hypothétiques conduit à l'apparition d'un EDM non nul pour l'électron. Cependant, les résultats des expériences précédentes ont montré que si un électron a un EDM, alors des appareils à ultra haute sensibilité sont nécessaires pour le détecter. Le modèle standard prédit que l'électron a toujours EDM en raison de la violation de l'invariance CP, mais il est trop petit pour être distinguable. Le moment dipolaire électrique apparaissant dans les théories de la nouvelle physique devrait être beaucoup plus grand, et plus la masse des particules est grande, moins elle devrait avoir d'effet sur l'EDM.
Il est montré qu'une particule dont la masse équivaut à une énergie de 1 à 100 téraélectron-volt (TeV) devrait induire un moment dipolaire électrique dans la gamme de 10 à la moins 27e puissance à 10 à la moins 30e puissance des charges élémentaires par centimètre (e * cm) … Il s'agit d'un ordre de grandeur inférieur à la valeur dont disposaient auparavant les expérimentateurs.
Dans l'expérience ACME II, qui était 10 fois plus sensible que l'ACME I, les physiciens n'ont trouvé aucune preuve d'un EDM non nul. Cela indique que les particules hypothétiques violant le CP, si elles existent, ont des masses si importantes (supérieures à 30 TeV) qu'elles ne peuvent pas être détectées au Grand collisionneur de hadrons aux énergies de collision actuelles.