Photon dudu. Wiwa fun awọn alaihan

Photon jẹ patiku alakọbẹrẹ ti o ni nkan ṣe pẹlu ina. Bí ó ti wù kí ó rí, fún nǹkan bí ọdún mẹ́wàá, àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì kan gbà pé ohun tí wọ́n pè ní photon dúdú tàbí òkùnkùn wà. Fun eniyan lasan, iru agbekalẹ kan dabi pe o jẹ ilodi ninu ara rẹ. Fun awọn onimọ-jinlẹ, eyi jẹ oye, nitori, ninu ero wọn, o yori si ṣiṣafihan ohun ijinlẹ ti ọrọ dudu.

Awọn itupalẹ tuntun ti data lati awọn adanwo imuyara, ni pataki awọn abajade BaBar aṣawarifi ibi han mi fotonu dudu ko farasin, ie o yọkuro awọn agbegbe nibiti a ko ti rii. Idanwo BaBar, eyiti o ṣiṣẹ lati 1999 si 2008 ni SLAC (Stanford Linear Accelerator Centre) ni Menlo Park, California, gba data lati ọdọ collisions ti elekitironi pẹlu positrons, daadaa agbara elekitironi antiparticles. Awọn ifilelẹ ti awọn ṣàdánwò, ti a npe ni PKP-II, ti a ṣe ni ifowosowopo pẹlu SLAC, Berkeley Lab, ati Lawrence Livermore National Laboratory. Ju awọn onimọ-jinlẹ 630 lati awọn orilẹ-ede mẹtala ṣe ifowosowopo lori BaBar ni giga rẹ.

Onínọmbà tuntun lo nipa 10% ti data BaBar ti o gbasilẹ ni ọdun meji to kọja ti iṣẹ. Iwadi ti dojukọ lori wiwa awọn patikulu ti ko si ninu Awoṣe Apẹrẹ ti fisiksi. Idite Abajade fihan agbegbe wiwa (alawọ ewe) ti a ṣawari ni itupalẹ data BaBar nibiti a ko rii awọn fọto dudu dudu. Aworan naa tun fihan awọn agbegbe wiwa fun awọn adanwo miiran. Pẹpẹ pupa fihan agbegbe lati ṣayẹwo boya awọn photon dudu nfa ohun ti a npe ni g-2 asemaseati awọn aaye funfun ti o wa laisi ayẹwo fun wiwa awọn photon dudu. Awọn chart tun gba sinu iroyin adanwo NA64ti a ṣe ni CERN.

Fọto kan. Maximilian Bris / CERN

Gẹgẹbi photon lasan, photon dudu yoo gbe agbara itanna laarin awọn patikulu ọrọ dudu. O tun le ṣe afihan asopọ alailagbara pẹlu ọrọ lasan, afipamo pe awọn photon dudu le ṣejade ni awọn ikọlu agbara-giga. Awọn iwadii iṣaaju ti kuna lati wa awọn itọpa rẹ, ṣugbọn awọn photon dudu ni gbogbogbo ti ro pe o bajẹ sinu awọn elekitironi tabi awọn patikulu ti o han miiran.

Fun iwadi tuntun kan ni BaBar, a ṣe akiyesi oju iṣẹlẹ kan ninu eyiti a ṣe agbekalẹ photon dudu bi photon lasan ninu ijamba elekitironi-positron, ati lẹhinna bajẹ sinu awọn patikulu dudu ti ọrọ alaihan si oluwari. Ni ọran yii, yoo ṣee ṣe lati rii patiku kan nikan - photon lasan ti o gbe iye agbara kan. Nitorinaa ẹgbẹ naa wa awọn iṣẹlẹ agbara kan pato ti o baamu iwọn ti photon dudu. Ko ri iru kan to buruju lori awọn ọpọ eniyan 8 GeV.

Yuri Kolomensky, onimọ-jinlẹ iparun kan ni Lab Berkeley ati ọmọ ẹgbẹ ti Sakaani ti Fisiksi ni University of California, Berkeley, sọ ninu atẹjade kan pe “Ibuwọlu ti photon dudu ninu aṣawari yoo rọrun bi ọkan giga- photon agbara ko si si iṣẹ miiran." Fọtọni ẹyọkan ti o jade nipasẹ patiku tan ina yoo ṣe afihan pe itanna kan kọlu positron kan ati pe photon dudu ti a ko rii ti bajẹ sinu awọn patikulu dudu ti ọrọ, alaihan si oluwari, ti n ṣafihan ara wọn ni aini agbara miiran ti o tẹle.

Photon dudu tun wa ni ifiranšẹ lati ṣe alaye iyatọ laarin awọn ohun-ini ti a ṣe akiyesi ti muon spin ati iye ti asọtẹlẹ nipasẹ Awoṣe Standard. Ibi-afẹde ni lati wiwọn ohun-ini yii pẹlu deede ti a mọ julọ. muon ṣàdánwò g-2ti a ṣe ni Fermi National Accelerator Laboratory. Gẹgẹbi Kolomensky ti sọ, awọn itupalẹ aipẹ ti awọn abajade ti idanwo BaBar ni ibebe “paṣẹ jade iṣeeṣe ti ṣiṣe alaye g-2 anomaly ni awọn ofin ti awọn fọto dudu, ṣugbọn o tun tumọ si pe nkan miiran n wakọ g-2 anomaly.”

Photon dudu ni akọkọ dabaa ni 2008 nipasẹ Lottie Ackerman, Matthew R. Buckley, Sean M. Carroll ati Mark Kamionkowski lati ṣe alaye “g-2 anomaly” ni idanwo E821 ni Ile-iyẹwu Orilẹ-ede Brookhaven.

dudu portal

Idanwo CERN ti a mẹnuba ti a sọ tẹlẹ ti a pe ni NA64, ti a ṣe ni awọn ọdun aipẹ, tun kuna lati ṣawari awọn iyalẹnu ti o tẹle awọn fọto dudu. Gẹgẹbi a ti royin ninu nkan kan ninu “Awọn lẹta Atunwo Ti ara”, lẹhin ti itupalẹ data naa, awọn onimọ-jinlẹ lati Geneva ko le rii awọn fọto dudu pẹlu ọpọ eniyan lati 10 GeV si 70 GeV.

Bibẹẹkọ, asọye lori awọn abajade wọnyi, James Beecham ti idanwo ATLAS ṣe afihan ireti rẹ pe ikuna akọkọ yoo ṣe iwuri fun idije ATLAS ati awọn ẹgbẹ CMS lati tẹsiwaju wiwo.

Beecham ṣe asọye ninu Awọn lẹta Atunwo Ti ara. -

Idanwo iru si BaBar ni Japan ni a npe ni Bell IIeyi ti o ti ṣe yẹ a fi fun ọgọrun igba diẹ data ju BaBar.

Gẹgẹbi arosọ ti awọn onimọ-jinlẹ lati Ile-ẹkọ ti Awọn Imọ-jinlẹ Ipilẹ ni South Korea, ohun ijinlẹ haunting ti ibatan laarin ọrọ lasan ati okunkun le ṣe alaye nipa lilo awoṣe ọna abawọle ti a mọ si “ọna abawọle axion dudu. O da lori awọn patikulu eka dudu meji, axion ati fọtonu dudu. Portal naa, gẹgẹbi orukọ ṣe daba, jẹ iyipada laarin ọrọ dudu ati fisiksi aimọ ati ohun ti a mọ ati loye. Sisopọ awọn agbaye meji wọnyi jẹ photon dudu ti o wa ni apa keji, ṣugbọn awọn onimọ-jinlẹ sọ pe o le rii pẹlu awọn ohun elo wa.

Fidio nipa idanwo NA64:

Sode fun fọtonu dudu ti aramada: idanwo NA64