نواة التنتالوم تكشف عن عدم تناظر كهربائي ⚡ экспресс
لأول مرة، تم تسجيل قيمة غير صفرية للعزم ثنائي القطب الكهربائي (EDM) لنواة الذرة—لنظير التانتالوم-181. استخدمت التجربة طريقة تتبع تغير التيار فائق التوصيل (اقتُرحت عام 2016). أفضل قيمة لـ |d_e| = (3,39 ± 0,31)·10⁻³² e·cm (خطأ إحصائي)، وبأخذ الشكوك النظامية في الاعتبار تظل القيمة موجبة بمستوى ثقة 99,985%. بالنسبة لنواة التحكم الرصاص-207، تم تحديد حد أعلى فقط يبلغ حوالي 1,2·10⁻³¹ e·cm. قياس مقدار بهذه الدقة—وهو أشبه بملاحظة إزاحة بمقدار جزء من ألف من قطر البروتون—يفتح الطريق لاختبار نظريات خارج النموذج القياسي وأسباب عدم تناظر الباريونات في الكون.
عادةً ما تكون النواة الذرية متوازنة تماماً كالقمة الدوارة. أما في التنتالوم، فإن التوازن مختل: الشحنات الموجبة والسالبة منزاحة قليلاً بالنسبة لبعضها البعض. هذا الاختلال، أو عزم ثنائي القطب الكهربائي، وفقاً لـ النموذج المعياري ينبغي أن يكون تقريباً صفراً، ولكن تم اكتشافه - مما يعني أن جسيمات غير معروفة تدخل في اللعبة. للإصغاء إلى «ارتعاش» هذه القمة الدوارة، بنى العلماء سمّاعة طبية فائقة الحساسية. دائرة فائقة التوصيل، مبرّدة إلى ما يقارب الصفر المطلق، تفاعلت مع المجال الكهربائي للنواة كغشاء مثالي. أدنى اختلال كان يغيّر التيار الفائق فيها، وتم تجميع هذه الإشارة لأكثر من ألف ساعة. دقة الطريقة تصل إلى حد التقاط حركة شحنة تضاهي حركة ذرة غبار على سطح القمر. هذا الاختلال المجهري له أهمية كونية. إن انتهاك تناظر الزمن، المُسجل في التنتالوم، ربما أعطى المادة أفضلية طفيفة على المادة المضادة في اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم. لولا هذا الاختلال لفنى العالم كله إلى العدم. وعلاوة على ذلك، تشير نوى القمم الدوارة إلى الطريق نحو المادة المظلمة — المادة غير المرئية التي تمنع المجرات من التفكك.
🎯 إذا كبّرنا نواة التنتالوم إلى حجم كرة القدم، فإن الاختلال المُسجل سيكون أدق من جزء من مئة من شعرة الإنسان.
🎬 يوماً ما، ستتمكن موازين كمومية بهذه الدقة من التقاط إشارات من جسيمات المادة المظلمة غير المرئية، المختبئة أمام أعيننا.