eEDM

Elektrische dipoolmoment van het elektron

Onderzoekers aan de Rijksuniversiteit Groningen, onderdeel van het Nikhef-samenwerkingsverband, koelen moleculen af en manipuleren ze om de fundamentele interacties en symmetrieën te bestuderen van het Standaard Model van de deeltjesfysica. Het gaat dan onder andere om het zogeheten elektrische dipoolmoment van elektronen (eEDM).

Wat is eEDM?

eEDM staat voor het elektrische dipoolmoment van het elektron. Het elektron is een fundamenteel deeltje dat bekend is om zijn negatieve elektrische lading. Volgens het Standaard Model moet het elektron een superklein dipoolmoment hebben dat zelfs de beste meetapparatuur bij lange na niet kan meten. Sommige theoretisch-natuurkundigen vermoeden echter dat het dipoolmoment weleens groter kan zijn en dus wél gemeten kan worden.

Hoe wordt het eEDM bestudeerd?

Om het dipoolmoment van een elektron te bestuderen, maken Nikhef-onderzoekers gebruik van polaire moleculen. Deze moleculen bestaan uit twee verschillende atomen die door elektromagnetische interactie met elkaar zijn verbonden en onderling een elektron delen. Het molecuul als geheel is elektrisch neutraal, maar de elektronen in het molecuul ondervinden een enorm elektrisch veld.

Dit versterkte interne elektrisch veld wordt gebruikt om te meten of het elektron een elektrisch dipoolmoment heeft. Dit gebeurt met behulp van ultrastabiel laserlicht. Om te voorkomen dat de moleculen te veel bewegen ontwikkelen de wetenschappers speciale koeltechnieken. De technieken kunnen ook worden gebruikt om ultrastabiele klokken te ontwikkelen.

Wat is de rol van Nikhef?

Het onderzoek wordt uitgevoerd aan het Van Swinderen Instituut voor Deeltjesfysica en Gravitatie van de Universiteit van Groningen, onderdeel van het Nikhef-samenwerkingsverband. Binnen het Van Swinderen Instituut wordt zowel theoretisch als experimenteel onderzoek gedaan.

Meer informatie

Artikel in Nikhef-magazine DIMENSIES #2 over eEDM

Fundamenteel onderzoek

Dit onderzoek is een goed voorbeeld van fundamenteel wetenschappelijk onderzoek, gericht op het vergaren van basiskennis over alles om ons heen. Aan de basis van dit type onderzoek staat nieuwsgierigheid naar hoe de wereld om ons heen in elkaar zit en hoe het is ontstaan. Veel weten we al, bijvoorbeeld dat alle materie opgebouwd is uit atomen, maar er zijn ook nog veel open vragen.

Fundamenteel onderzoek is niet gericht om op korte termijn toepassingen te realiseren. Toch is één ding zeker: niemand kan voorspellen welke baanbrekende toepassingen op termijn uit het onderzoek zullen voortkomen. De geschiedenis leert dat de fundamentele kennis van vandaag de voedingsbodem is voor de ontdekkingen van morgen.

De programmaleider van eEDM is Prof. Dr. Steven Hoekstra