مجموعة معايير جديدة لعمليات البحث أحادية القطب المغناطيسية

تم وضع معيار جديد في البحث عن أحادي القطب المغناطيسي الافتراضي الناتج في الغلاف الجوي من خلال الاصطدام بالأشعة الكونية الواردة. باستخدام المحاكاة فريق بقيادة فولوديمير تاكيستوف في جامعة طوكيو ، قارن البيانات التي تم جمعها من خلال التجارب التي تبحث عن أحادي القطب مع الإشارات التي يُتوقع أن تنتج عن تصادم الأشعة الكونية. سمح هذا للفريق بوضع حدود جديدة لوجود أحادي القطب المغناطيسي.

على عكس الشحنات الكهربائية ، لا يبدو أن الأقطاب المغناطيسية موجودة بشكل مستقل عن أقطابها المتقابلة. إذا تم كسر قضيب مغناطيسي إلى جزأين ، على سبيل المثال ، فإن كلا الجزأين سيشكلان ببساطة مغناطيسات جديدة مع أزواج من الأقطاب المتعارضة. ومع ذلك ، كما أوضح بول ديراك في عام 1931 ، فإن وجود أقطاب مغناطيسية أحادية القطب سيخلق تناظرًا في معادلات ماكسويل للكهرومغناطيسية وسيكون أيضًا متسقًا مع الطبيعة الكمية لشحنة الإلكترون الأساسية.

نتيجة لذلك ، لطالما كانت أحادية القطب المغناطيسي موضوع تنبؤات نظرية وأبحاث تجريبية ، لكن الفيزيائيين لم يقتربوا من إثبات وجودهم. ركزت العديد من عمليات البحث هذه على التنبؤ بأن عددًا كبيرًا من monopoles ربما تكون قد نشأت في الكون المبكر بواسطة آلية Kibble-Zurek. ومع ذلك ، فإن حالات عدم اليقين العالية في الكتل أحادية القطب التي تنبأ بها هذا النموذج ، جنبًا إلى جنب مع التأثير غير المؤكد للتضخم الكوني عبر نطاقات زمنية واسعة ، حالت دون أي تحقق من وجود هذه الأحادية المغناطيسية.

التدفق الافتراضي

اتخذ فريق تاكيستوف نهجًا مختلفًا واستكشف إمكانية نشوء أحادي القطب عندما تصطدم الأشعة الكونية عالية الطاقة بالغلاف الجوي للأرض. تحدث هذه الاصطدامات طوال الوقت ، وبالتالي فإن التدفق الافتراضي للأقطاب المغناطيسية الأحادية يمكن أن يتساقط باستمرار على الأرض. ما هو أكثر من ذلك ، أن هذه الأحاديات ستمر عبر كاشفات الجسيمات الحالية التي تبحث عن أحادي القطب - مثل تجربة راديو شيرينكوف الجليدية (رايس) في القطب الجنوبي.

في دراستهم ، قام الباحثون بمحاكاة الإنتاج الجوي للأشعة الكونية أحادية القطب مع كتل على مقياس الكهروضعيف: 5-100 تيرا فولت / درجة مئوية.². نظروا أيضًا في كيفية إضعاف هذا التدفق بفعل الغلاف الجوي أثناء توجهه نحو سطح الأرض. ثم نظر الفريق في البيانات من التجارب الحالية التي يجب أن تكون قادرة على اكتشاف مثل هذا التدفق الجوي إذا كان موجودًا بالفعل - بما في ذلك RICE. نظر الباحثون أيضًا في عمليات البحث عن أحادي القطب عند الطرف المنخفض من المقياس الكهروضعيف الذي تم إجراؤه في مصادم هادرون الكبير.

لم تقم هذه التجارب بأي اكتشافات حتى الآن ، لذلك تمكن الباحثون من وضع حدود عليا على إنتاج أحادي القطب المغناطيسي في الغلاف الجوي.

يقول الفريق إن نتائجه توفر معيارًا جديدًا قويًا لتجارب الكشف عن أحادي القطب في المستقبل. يشير الباحثون أيضًا إلى أن البحث المخصص عن أحادي القطب المغناطيسي باستخدام كاشف IceCube في القطب الجنوبي يمكن أن يكون مثمرًا أيضًا.

تم وصف البحث في استعراض للحروف البدنية.

وظيفة مجموعة معايير جديدة لعمليات البحث أحادية القطب المغناطيسية ظهرت للمرة الأولى على عالم الفيزياء.

• كوينسمارت. أفضل بورصة للبيتكوين والعملات المشفرة في أوروبا.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. دخول مجاني.
• كريبتوهوك. الرادار. تجربة مجانية.
• المصدر: https://physicsworld.com/a/new-benchmark-set-for-magnetic-monopole-searches/