Een onderzoeksteam van het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology (NIST) heeft bij experimenten geconstateerd dat hooggeladen atomen zich niet gedragen zoals op basis van de fundamentele theorie van het elektromagnetisme zou worden verwacht. Het betreft het deel van de theorie dat kwantum elektrodynamica wordt genoemd, en waarmee het gedrag van elektronen wordt beschreven die om een atoomkern cirkelen. Als de experimenten ook bij andere onderzoekers dezelfde resultaten opleveren moet dit volgens het NIST door een nog onbekend natuurkundig verschijnsel worden veroorzaakt, en is aanpassing van de theorie noodzakelijk.

 

De onderzoekers verwijderden 20 van de 22 elektronen van een titaniumatoom waardoor dit een hooggeladen ion wordt. Als een van de overgebleven elektronen door een passerend deeltje wordt geraakt wordt dit elektron in een hogere energietoestand gebracht. Bij het terugvallen naar de oorspronkelijke toestand wordt het teveel aan energie in de vorm van een foton met een bepaalde golflengte (kleur) uitgezonden. Bij de experimenten bleek dat deze kleur aanzienlijk afwijkt van de kleur die door de theorie wordt voorspeld. De experimenten werden uitgevoerd met de Electron Beam Ion Trap van het NIST.

 

Foto: NIST