德國科學(xué)家宣布對電子質(zhì)量做出了迄今為止最精確的估算，精度比目前采用的數(shù)據(jù)提高了13倍。研究人員稱，該成果對基礎(chǔ)物理研究具有重要價(jià)值，為科學(xué)家探索物質(zhì)世界提供了一個(gè)更為精確的工具。相關(guān)論文發(fā)表在19日出版的《自然》雜志上。

      電子是構(gòu)成原子的基本粒子之一，在原子中圍繞原子核旋轉(zhuǎn)，帶負(fù)電，質(zhì)量極小。1897年，英國劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的約瑟夫?湯姆遜在稀薄氣體放電的實(shí)驗(yàn)中首次證明了電子的存在，并測定了電子的荷質(zhì)比（帶電體的電荷量和質(zhì)量的比值）。

      據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)2月20日（北京時(shí)間）報(bào)道，德國馬克斯普朗克核物理研究所的斯文?斯特姆和他的團(tuán)隊(duì)通過使用一種名為“彭寧離子阱”的裝置，測到電子的精確質(zhì)量為0.000548579909067原子質(zhì)量單位，比2006年國際科技數(shù)據(jù)委員會(huì)采用的電子質(zhì)量精確了13倍。

      “彭寧離子阱”是一種能夠在足夠長的時(shí)間內(nèi)“囚禁”少量帶電原子或電子的電磁設(shè)備，借助它研究人員能夠?qū)﹄娮拥男再|(zhì)進(jìn)行空前精確的測量。原子質(zhì)量單位是用來衡量原子或分子質(zhì)量的基本單位，被定義為碳-12原子質(zhì)量的1/12。

      斯特姆的團(tuán)隊(duì)將一個(gè)質(zhì)量已知的參考離子與被其束縛的一個(gè)電子一起“關(guān)入”彭寧離子阱，通過測定兩者的總質(zhì)量，得到了電子的質(zhì)量。

      研究人員稱，這項(xiàng)成果將物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)精度提高到了一個(gè)新的水平，為未來重大物理實(shí)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)模型的精準(zhǔn)測試打下了基礎(chǔ)。

總編輯圈點(diǎn)

      在科學(xué)研究過程中，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性同樣重要而又密切相關(guān)的，是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度。對不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度有不同的要求，要求過高是一種浪費(fèi)，給人以殺雞焉用牛刀之譏，過低則不能滿足需要。原子中的電子質(zhì)量極小，但正因如此，對其測量精度的要求就更高。文中提到的迄今最精確電子質(zhì)量，比目前采用的數(shù)據(jù)精確13倍，這一精度的大幅提升，非但沒有過高之嫌，還將產(chǎn)生一系列的連鎖效應(yīng)，進(jìn)而大大提高相關(guān)實(shí)驗(yàn)的精度。