Ученый Томского государственного университета Иван Акимов математически рассчитал модель оптического прибора, с помощью которого можно будет наблюдать реальную форму электрона — его волновой пакет. Разработка предназначена для регистрации ранее недоступных волновых эффектов.
В современной физике элементарные частицы часто описывают в виде бесконечных плоских волн. Такая модель подходит для большинства действующих экспериментов, однако не показывает геометрию волнового пакета частицы, для изучения которой требуется другая экспериментальная схема.
Обычно исследователи регистрируют частицы, разлетающиеся под углом после столкновения, а прошедшие через область взаимодействия частицы не учитываются. Акимов предложил анализировать изменения лазерного луча при прохождении через электрон, который в этом случае воздействует на свет как особая среда.
Во взаимодействии участвуют плазмон-поляритоны — гибридные частицы, возникающие из фотонов и коллективных колебаний электронов. Предложенный прибор разделяет лазерный луч на две части: одна проходит по свободному пути, а другая направляется через область расположения электрона.
После объединения лучей на детекторе влияние электрона создает чередование светлых и темных полос. Полученная картина позволяет определить форму электрона, не разрушая его. Для описания распределения энергии света на детекторе ученый решил уравнения Максвелла и вывел соответствующие формулы.
Как передает ТАСС, расчеты сформировали теоретическую основу нового класса экспериментов в физике высоких энергий. Декан физического факультета ТГУ Сергей Филимонов отметил, что модель может использоваться при создании диагностических комплексов для измерения параметров пучков на ускорителях без их разрушения.