Ядро дейтерия, или дейтрон, можно представить как микроскопический волчок. Если распределение зарядов внутри него не идеально симметрично, то во внешнем электрическом поле этот волчок испытывает крошечный наклон оси вращения. Такая неравномерность заряда называется электрическим дипольным моментом (ЭДМ) — мера разделения положительного и отрицательного зарядов внутри частицы. Именно этот неуловимый эффект искали физики на установке COSY — кольцевом ускорителе-накопителе, где пучки дейтронов разгонялись и удерживались магнитным полем. Учёные пристально следили за поведением спинов — осей вращения частиц, — регистрируя малейшие отклонения, которые мог бы вызвать ЭДМ.
Результат: никакого измеримого наклона обнаружено не было. Однако отсутствие сигнала — тоже важный итог: установлен новый верхний предел для ЭДМ дейтрона — менее 2,5×10⁻¹⁷ e·см (это произведение элементарного заряда на расстояние, характеризующее величину дипольного момента). Поиск электрического дипольного момента элементарных частиц — ключ к одной из главных космологических загадок. Если бы частицы обладали внутренней асимметрией заряда, это могло бы объяснить, почему после Большого взрыва вещество не аннигилировало полностью при встрече с антивеществом, оставив ту материю, из которой состоит наша Вселенная. Такая асимметрия лежит за рамками Стандартной модели физики частиц и, будучи обнаруженной, стала бы долгожданным указанием на новую физику. Нынешний эксперимент доказал: сам метод, основанный на прецизионном контроле спинов в накопительном кольце, работает. Теперь на очереди — ещё более чувствительные измерения, возможно, с использованием других частиц, способные заглянуть глубже в природу фундаментальной симметрии.
Чувствительность такова, словно вы заметили, как лезвие бритвы накренилось на толщину атома с расстояния в футбольное поле.
В «Последнем вопросе» Айзека Азимова тема пропавшего антивещества не звучит, но его научная фантастика пронизана ощущением неразгаданных асимметрий Вселенной.