Чтобы заглянуть глубже в устройство мира, физики разгоняют электроны и сталкивают их. Обычный электрон похож на волчок, который крутится как попало. Для тонких опытов нужны частицы, у которых все волчки смотрят в одну сторону — это называют поляризацией. Получить такой стройный пучок в плазменном ускорителе долго не удавалось.
Группа исследователей нашла обходной путь. Они взяли газ из молекул галогеноводорода (соединений вроде фтороводорода), где спины электронов заранее выстроены — как стрелки компасов, указывающие на север. Два лазерных луча, ультрафиолетовый и видимый, бьют по молекулам и создают двухкомпонентную среду: возбуждённые атомы галогена легко теряют электроны, а протоны водорода крепко держат свои поляризованные электроны. Дальше в дело вступает плазма, и нужные электроны захватываются в ускоряющий сгусток.
Такой источник сравнится с лучшими традиционными, но при этом использует компактный плазменный ускоритель. Это как заменить громоздкий заводской конвейер на изящный настольный станок, не потеряв в качестве. Результат обещает новые эксперименты на стыке физики частиц и поиска отклонений от Стандартной модели.
Спин электрона — не вращение в привычном смысле. У него нет размера, чтобы крутиться, но он ведёт себя как крошечный магнит с двумя ориентациями.