电子确认为球形 或推翻超对称理论

科学家们正面临一个挑战，现有的物理学理论似乎存在某种缺陷，尽管他们努力更深层次的理论，但往往以失败告终。最近，美国耶鲁大学、哈佛大学和英国帝国理工学院的科学家们对电子内部电偶极矩的研究也未能取得新的突破。他们的研究却成功地证伪了一些广受欢迎的物理学理念，包括超对称理论。

这支研究团队由戴维·德米勒、杰拉尔德·加布里埃尔斯和强尼·哈德森等人领导，他们对电子的形状进行了迄今为止最灵敏的测试。长期以来，传统观念认为电子是球形的，但如果它们具有电偶极矩，则可能会呈现轻微的扁平状，即椭圆形。哈德森解释道：“偶极矩是物理学家描述电子对称性的工具。”

粒子物理学标准模型预测电子的电偶极矩为零。某些涵盖尚未探测到的粒子的理论则预测电子的电偶极矩大于零。数十年来，科学家们一直在寻找这个大于零的电偶极矩。尽管研究的灵敏度是2011年类似实验的十多倍，但仍然未在电子内部发现电偶极矩的信号。这项新研究的结果表明，在10－29厘米范围内，电子仍然保持球形。

这些实验所的是电子的量子属性。量子力学原理指出，所有的粒子，包括电子在内，都会引发粒子云在其周围不断出现或消失。如果粒子物理学标准模型涵盖了所有粒子，那么粒子云中的粒子应该是普通的。如果存在尚未发现的奇异粒子，它们应该出现在电子周围的粒子云中，导致粒子云失去对称性，从而产生电偶极矩。

为了探测这种不对称性，科学家们选择了一氧化钍内的电子进行实验，因为它们的质量和特殊属性会使它们的运动更加明显。为了测试电子的形状是球形还是椭圆形，科学家们让电子旋转。球形的电子会平稳旋转，而椭圆形的电子则会表现出晃动。拥有电偶极矩的电子理应如此晃动，但科学家们并未发现任何迹象表明电子存在晃动。这项研究为我们对电子的理解又添上了重要的一笔，也为未来的物理学研究提供了新的启示。