欧洲核子研究中心(CERN)的国际CRIS团队,携手俄罗斯物理学家,首次利用分子观测了镭原子核的磁结构,这一成果通过实验证实了先前提出的理论,即原子核内磁场分布对分子能级具有显著影响。该研究在探索粒子物理标准模型之外的基本效应上,迈出了关键一步。

尽管标准模型在解释基本粒子世界方面取得了巨大成功,却无法阐明宇宙中物质远超反物质的观测现象。科学家们推测,这可能是由于基本对称性的违背所致。然而,标准模型所能解释的违背对称性机制及其组合,尚不足以解释物质与反物质的不平衡。因此,对原子及分子的实验研究,成为寻找超越标准模型违背现象、揭示基本相互作用新信息的重要途径。
实现此类测量的关键,在于观察电子与原子核磁场相互作用的细微效应。这种相互作用,如同地球磁场对指南针的影响,导致分子能级发生微小移动,这些移动携带了原子核内磁场分布的信息。欧洲核子研究中心(CERN)国际CRIS团队,首次研究了氟化镭(RaF)分子中原子核磁结构的表现形式,成功合成了含有短寿命镭-225原子核的分子,并以破纪录的精度测量了其光谱。实验数据与俄罗斯科学家基于新理论的计算结果高度吻合,直接证明了玻尔-魏斯科夫效应在分子水平上的存在。
项目负责人列昂尼德·斯克里普尼科夫表示:“理论数据与实验数据在RaF分子上的吻合,彰显了现代分子理论方法的高精度,以及其与实验结合揭示微妙效应的能力。这项工作为开展更灵敏的RaF实验奠定了基础,有助于寻找新物理现象和基本对称性破缺。”