Краеугольный камень физики может потребовать переосмысления, если подтвердятся результаты, полученные от Национального института стандартов и технологии (NIST). Последние эксперименты говорят о том, что наиболее суровые прогнозы, основанные на фундаментальной теории электромагнетизма — одной из четырех фундаментальных сил Вселенной, которую используют во всех современных электронных устройствах — не могут точно объяснить поведение атомов в экзотических, высокозаряженных состояниях.

Теория, о которой идет речь, известна как теория квантовой электродинамики. На протяжении последних десятилетий она занимает у физиков высокую позицию благодаря ее отличной репутации в описании эффектов электромагнетизма в веществе. В частности, квантовая электродинамика оказалась на удивление полезной в объяснении поведения электронов, которые кружатся вокруг ядра атомов. Однако, несмотря на все успехи квантовой электродинамики, есть причины полагать, что она может показывать не всю картину окружающего мира, поэтому ученые ищут как можно более точный способ проверить это.

Один из таких способов проверки некоторых позиций теории выглядит следующим образом: надо взять относительно тяжелый атом (например, титана или железа) и отделить от него большинство электронов, которые кружатся вокруг его ядра. «Если из двадцати двух электронов атома титана убрать двадцать, то он становится резко заряженным ионом, по многим параметрам очень сильно напоминает атом гелия, который вдруг уменьшился в десять раз, — говорит физик NIST и член команды исследователей Джон Гиласпи. — Здесь есть какая-то ирония, но в этом необычном состоянии эффекты квантового электромагнетизма увеличиваются, поэтому мы можем их исследовать более детально».