Вакуум вносит поправку

Квантовую электродинамику по праву называют «самой успешной динамической теорией во всей физике». В ее активе объяснение большого круга явлений в микромире и предсказание целого ряда новых эффектов. Недавно эта теория блестяще выдержала еще одну проверку опытом.

Согласно квантовой электродинамике, в мире нет абсолютного вакуума; наоборот, все пространство до отказа забито частицами с отрицательными энергиями. Всякий электрон, двигаясь в пространстве, расталкивает эти частицы и тем самым изменяет, поляризует вакуум, что не может не сказаться и на самом электроне. Изменяется его магнитный момент, который в результате перестает быть равным классической величине — магнетону Бора. Разница почти неуловимая, но группе американских ученых — Г. Демельту, Р. Ван-Дайку и П. Швинбергу — удалось определить ее.

Для этой цели использовалась «ловушка Пеннинга» — устройство, в котором при температуре жидкого гелия (4 градуса Кельвина) создается сильное магнитное поле (18 000 гаусс) и особой формы электрическое поле. Оказавшиеся в этой ловушке отдельные электроны с очень малой энергией (миллиэлектронвольты) в течение нескольких дней удерживаются в «подвешенном» состоянии, двигаясь по микроскопическим орбитам.

Измеряя частоты вращения и колебания электронов, ученые нашли величину отклонения от магнетона Бора с потрясающей точностью: 0,001159 652 410, причем относительная ошибка составляет всего две десятимиллионных. Полученное значение превосходно согласуется с предсказаниями теории.