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歡迎來(lái)到今日的《科學(xué)快報(bào)》 電子的形狀，你以為是球形的嗎？科學(xué)家的新發(fā)現(xiàn)可能會(huì)讓你大吃一驚，這又是怎么一回事呢？《科學(xué)》期刊2023年7月7日的一項(xiàng)研究，可能會(huì)讓你對(duì)電子的了解有所改變。這個(gè)你日常生活中不可或缺，但又幾乎察覺不到的微觀世界的成員，現(xiàn)在有了新的定義。  是的，電子，科學(xué)家們確認(rèn)，它們真的非常，非常的圓！ 這個(gè)最新的測(cè)量結(jié)果以前所未有的精確程度確認(rèn)了電子的球形形態(tài)，這一發(fā)現(xiàn)讓宇宙充滿物質(zhì)而不是反物質(zhì)的神秘現(xiàn)象更加深?yuàn)W。如果電子的形狀中存在不對(duì)稱性，也就是說(shuō)，電子的電荷分布不均，那么這可能表明自然法則中也存在相應(yīng)的不對(duì)稱性，這可能解釋我們的宇宙為什么這樣。 我們看看科學(xué)家是如何證實(shí)這一點(diǎn)的。 研究小組成員，科羅拉多大學(xué)博爾德分校的物理學(xué)家Tanya Roussy和她的同事，他們以是否電子在電場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)來(lái)衡量粒子的形狀。如果電子不是圓的，而是稍微像雞蛋一樣的形狀，那么電場(chǎng)就會(huì)對(duì)它們施加扭矩，就像重力使得一個(gè)站在盡頭的雞蛋傾覆一樣。  研究人員為了看到這種扭矩，他們檢查了電荷分子氟化鉿的能量水平的變化。如果電子被施加了扭矩，那么這些分子的能量水平會(huì)因?yàn)椤半u蛋”的指向相對(duì)于電場(chǎng)的不同方向而有所不同。但是研究人員發(fā)現(xiàn)分子的能量水平?jīng)]有任何區(qū)別，從而確認(rèn)了電子的圓形性。  在最基礎(chǔ)的層面上，電子是像點(diǎn)一樣的粒子，沒(méi)有明確的大小和形狀。但在量子場(chǎng)理論中，可以將電子視為被臨時(shí)的“虛擬”粒子所包圍，這些粒子在存在和不存在之間閃爍，給每個(gè)電子一個(gè)球形的電荷光環(huán)。如果發(fā)現(xiàn)這個(gè)光環(huán)稍微像雞蛋形，那就可能解釋為什么宇宙向物質(zhì)傾斜。  這樣的研究結(jié)果在我們對(duì)物質(zhì)和反物質(zhì)的理解上提出了新的疑問(wèn)。理論物理學(xué)家曾經(jīng)認(rèn)為，大爆炸應(yīng)該在物質(zhì)和反物質(zhì)之間創(chuàng)造出相等的份額——它們是彼此的鏡像，只是電荷相反。然而在我們的宇宙中，物質(zhì)是常見的，而反物質(zhì)卻稀缺。理論物理學(xué)家們提出，存在一種特定的亞原子粒子可能使得物質(zhì)占據(jù)了上風(fēng)。如果這樣的粒子存在，它們也會(huì)瞬間出現(xiàn)和消失在電子周圍，以一種讓電子變得橢圓形的方式。  現(xiàn)在，新的研究結(jié)果沒(méi)有留下任何隱藏粒子的痕跡，這使得物質(zhì)如何取得上風(fēng)的謎團(tuán)仍然沒(méi)有解決。這就讓我們聯(lián)想到，還有什么是我們不知道的？ 當(dāng)你回顧我們對(duì)電子形狀的了解歷程，是否會(huì)驚訝于科學(xué)的研究步伐？你是否會(huì)對(duì)自然規(guī)律中隱藏的不對(duì)稱性產(chǎn)生疑惑？是否想過(guò)，或許就在我們的眼皮底下，有一個(gè)全新的世界等待我們?nèi)グl(fā)掘？ 最后，你對(duì)這一新發(fā)現(xiàn)有什么看法，不妨在評(píng)論區(qū)分享一下你的看法，我們一起討論，一起探索科學(xué)的奧秘。 |
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