Otvára sa nám brána k objavu 5. základnej kozmickej sily? O nej snil aj Albert Einstein! Umožní to teraz ión molekuly vodíka?

Ión molekuly vodíka je ideálny na vykonávanie ultrapresných meraní dôležitých fyzikálnych konštánt.

Najprv ale krátko a jednoducho, čo je ión:  

Ión je elektricky nabitý atóm alebo molekula, ktoré sa líšia od svojho neutrálneho stavu tým, že majú jeden alebo viac elektrónov, ktoré sú buď príliš veľa alebo príliš málo. Podľa toho existujú kladné a záporné ióny.

Nová metóda teraz umožnila výrazne zlepšiť predchádzajúcu presnosť merania, čo umožňuje určiť pomer hmotností protónov k elektrónom s väčšou presnosťou ako predtým.

Molekulárny vodíkový ión H2+ je najjednoduchšia molekula.  

A práve cezeň vedie cesta k novému senzačnému objavu existencie možnej piatej základnej sily v kozme.

Práve jeho jednoduchosť z neho robí perfektný objekt štúdia pre fyziku, pretože jeho vlastnosti – napríklad jeho energetické hladiny – sa dajú presne vypočítať.

To umožňuje ľahko porovnávať teoretické predpovede s experimentálnymi meraniami, aby sa overilo, či teórie presne odrážajú realitu.

V Inštitúte experimentálnej fyziky na Univerzite Heinricha Heineho v Düsseldorfe (HHU) sa výskumná skupina pod vedením profesora Stephana Schillera snaží neustále zvyšovať presnosť meraní.

„Ide o hľadanie „novej fyziky“, to znamená takých fyzikálnych javov, ktoré extrémne úspešný doterajší Štandardný model časticovej fyziky nedokáže nijako vysvetliť,“ hovorí Schiller.

Porovnávaním ultrapresných teoretických predpovedí pre H2+ s podobne presnými experimentálnymi meraniami sa hľadajú najmenšie odchýlky.

„Ak nájdeme odchýlky, mohlo by to poukazovať na novú, „piatu silu“, ktorá existuje nad rámec štyroch známych základných interakcií v kozme,“ dodáva Dr. Soroosh Alighanbari.

 „Pritom tiež môžeme skúmať, či existujú skryté ďalšie dimenzie, ktoré ovplyvňujú gravitáciu v malých mierkach.“

Výskumný tím HHU používa vo svojich prácach špeciálne kvantové technológie – iónové pasce, laserovú spektroskopiu a technológiu merania laserovej frekvencie – na meranie frekvencií prechodov H2+.

„V predchádzajúcej práci sme prvýkrát pomocou laserovej spektroskopie určili vibračný prechod v H2+.

Presnosť merania však bola obmedzená takzvaným Dopplerovým efektom, ktorý rozširuje a posúva spektrálne čiary. Keď sa nám podarí vylepšiť novou technikou presnosť týchto meraní, tak  už budem blízko nášho cieľa,“

vysvetľuje Alighanbari.