在宇宙的最初时刻，⽆数的质⼦、中⼦和电⼦和与它们对应的反物质粒⼦⼀起形成。如果宇宙是完全对称的，物质和反物质的数量完全相等，那么故事到此就结束了：随着宇宙的膨胀和冷却，所有的物质和反物质会相遇，然后湮灭，只剩下光⼦。然⽽，我们知道事实却并⾮如此。⼀种神秘的不对称性导致⼀些质⼦、中⼦、电⼦被剩了下来，形成了原⼦、分⼦、恒星、⾏星、星系，以及⽣活在地球上的我们。
这是宇宙历史上⼀个极其重要的时刻，它的存在也给科学家带来了众多的谜团：为什么物质会突然出现？这种对称性的破缺源⾃何处？
其实，粒⼦物理学的标准模型预测了这种对称性的轻微破缺，但并不⾜以解释我们已观测到的宇宙物质-反物质的不平衡。因此，物理学家认为，应该还存在某些超越了标准模型的新粒⼦，造成了这种不对称性。
在电⼦中寻找不对称的迹象。虽然这些粒⼦尚未被发现，但物理学家认为它们可能会对电⼦产⽣影响。电⼦是基本粒⼦，它们的对称性与宇宙的对称性有关。⼀直以来，许多实验物理学家都试图从电⼦等基本粒⼦身上发现不对称的迹象。⼀个寻找不对称证据的⽅向，就是研究电⼦的电偶极矩（eEDM）。
在⼀项新发表于《科学》杂志的研究中，⼀组物理学家对电⼦的电偶极矩进⾏了破纪录性的测量，⽐以往任何时候都更精确地证实了——电⼦中的电荷分布基本上呈完美的圆形。什么是电⼦的电偶极矩？我们知道，电⼦带有负电荷，电偶极矩表示的是电荷在电⼦的南北两极之间分布的均匀程度。如果电偶极矩的测量结果⼤于零，那么就预示着不对称性的存在，也预示则电⼦不是圆形的，⽽是更像鸡蛋的形状。
要以极⾼的精度进⾏测量电⼦的电偶极矩并⾮易事。在新的研究中，研究⼈员使⽤电离的氟化铪分⼦进⾏实验。当在这些带电分⼦上施加⼀个强电场时，如果电⼦是⾮圆形的，那么它们就会试图与电场对⻬，在分⼦内部移动；如果电⼦是圆形的，那么电⼦就不会移动。
在实际操作中，研究⼈员先是利⽤紫外激光剥离了氟化铪分⼦中的电⼦，制造出⼀组带正电的离⼦。然后，他们使⽤离⼦阱将这些离⼦捕获，并通过在阱的周围施加交替的电磁场，让这些分⼦被迫与电场对⻬或不对⻬。接下来，研究⼈员⽤激光测量了这两组带电分⼦的能级变化，如果它们的能级不同，那就表明电⼦是不对称的。
与之前的研究相⽐，新的实验设置让研究⼈员拥有更⻓的测量时间，从⽽拥有更⾼的灵敏度。最终，研究⼈员以破纪录的精度测量了电⼦的电偶极矩。不过，他们并没有发现电⼦具有电偶极矩的证据，新的测量结果表明，这两组分⼦的能级并没有差异。换句话说，以⽬前所能达到的最佳测量精度⽽⾔，电⼦⼏乎是完美的圆形。
具体来说，新的测量结果的精度⽐之前的最佳测量结果提⾼了2.4倍。我们可以⽤⼀个类⽐来理解这⼀精确度：假如⼀个电⼦有地球那么⼤，那么根据新的测量结果，任何不对称的存在，都将⼩于⼀个原⼦半径。
虽然这⼀结果并不表明电偶极矩就⼀定为零，但这种近乎完美的圆，也再⼀次使粒⼦物理学家⻓期以来想要发现奇异新粒⼦的希望变得渺茫，使理论学家更难解释为什么宇宙中的物质⽐反物质多。能够以这种精度进⾏实验是⼀项突破性的成就，这表明昂贵的粒⼦加速器并⾮探索宇宙基本问题的唯⼀⽅法，还有很多⽅法可以尝试。虽然研究⼈员并没有通过这项实验发现不对称的迹象，但其结果将有助于物理学家继续寻找早期宇宙中不对称性的答案。