들어오는 우주선과의 충돌을 통해 대기에서 생성되는 가상의 자기 모노폴을 찾는 데 새로운 기준이 설정되었습니다. 시뮬레이션을 사용하여 팀이 이끄는 볼로디미르 타키스토프 도쿄 대학의 연구진은 모노폴을 탐색하는 실험에서 수집한 데이터를 우주선 충돌에 의해 생성될 것으로 예상되는 신호와 비교했습니다. 이를 통해 팀은 자기 모노폴의 존재에 대한 새로운 한계를 설정할 수 있었습니다.
전하와 달리 자극은 반대 극과 독립적으로 존재하지 않는 것으로 보입니다. 예를 들어 막대 자석이 두 개로 부서지면 두 부분 모두 반대 극 쌍이 있는 새 자석을 형성하게 됩니다. 그러나 1931년 Paul Dirac에 의해 입증된 바와 같이, 자기 모노폴의 존재는 맥스웰의 전자기 방정식에서 대칭을 생성하고 전자의 기본 전하의 양자화된 특성과도 일치합니다.
결과적으로 자기 모노폴은 오랫동안 이론적 예측과 실험적 연구의 대상이 되었지만 물리학자들은 그 존재를 증명하는 데 더 가까이 다가가지 못했습니다. 이러한 검색의 대부분은 초기 우주에서 Kibble-Zurek 메커니즘에 의해 많은 수의 모노폴이 생성되었을 수 있다는 예측에 초점을 맞췄습니다. 그러나 이 모델에 의해 예측된 모노폴 질량의 높은 불확실성과 광대한 시간 척도에 걸친 우주 팽창의 불확실한 영향이 결합되어 이러한 자기 모노폴의 존재에 대한 검증을 방해했습니다.
가상의 플럭스
Takhistov의 팀은 다른 접근 방식을 취하고 고에너지 우주선이 지구의 대기와 충돌할 때 모노폴이 생성될 가능성을 탐구했습니다. 이러한 충돌은 항상 발생하므로 자기 모노폴의 가상 플럭스가 지구에 지속적으로 비가 내릴 수 있습니다. 게다가, 이러한 모노폴은 남극에서 라디오 아이스 체렌코프 실험(RICE)과 같은 모노폴을 찾는 기존 입자 탐지기를 통과할 것입니다.
그들의 연구에서 연구원들은 5–100 TeV/C의 전자기파 규모 질량을 가진 우주선 모노폴의 대기 생성을 시뮬레이션했습니다.2. 그들은 또한 이 플럭스가 지구 표면으로 향할 때 대기에 의해 어떻게 감쇠되는지 살펴보았습니다. 그런 다음 팀은 RICE를 포함하여 그러한 대기 플럭스가 실제로 존재한다면 이를 감지할 수 있어야 하는 기존 실험의 데이터를 조사했습니다. 연구원들은 또한 Large Hadron Collider에서 수행된 약한 전자파 규모에서 모노폴에 대한 검색을 조사했습니다.
위상 키랄 결정에 숨어 있는 자기 모노폴 발견
이 실험은 지금까지 어떤 검출도 하지 않았으므로 연구원들은 대기에서 자기 모노폴 생성에 상한선을 설정할 수 있었습니다.
팀은 그 결과가 미래의 모노폴 검출 실험을 위한 강력한 새 벤치마크를 제공한다고 말합니다. 연구원들은 또한 남극에서 IceCube 탐지기를 사용하여 자기 모노폴에 대한 전용 검색이 유익한 것으로 증명될 수 있다고 지적합니다.
연구는 다음에 설명되어 있습니다. 피지컬 리뷰 레터스 (Physical Review Letters).
포스트 자기 모노폴 검색을 위한 새로운 벤치마크 세트 첫 번째 등장 물리 세계.
