Установлен новый ориентир для поиска магнитных монополей

Новый ориентир был установлен в поисках гипотетических магнитных монополей, образующихся в атмосфере в результате столкновений с падающими космическими лучами. С помощью моделирования группа под руководством Владимир Тахистов в Токийском университете сравнили данные, полученные в ходе экспериментов по поиску монополей, с сигналами, которые, как ожидается, будут генерироваться столкновениями космических лучей. Это позволило команде установить новые ограничения на существование магнитных монополей.

В отличие от электрических зарядов магнитные полюса не существуют независимо от противоположных полюсов. Например, если бы стержневой магнит разломился на две части, обе части просто образовали бы новые магниты с парами противоположных полюсов. Тем не менее, как продемонстрировал Поль Дирак в 1931 году, существование магнитных монополей создало бы симметрию в уравнениях электромагнетизма Максвелла, а также согласовывалось бы с квантованной природой основного заряда электрона.

В результате магнитные монополи уже давно являются предметом теоретических предсказаний и экспериментальных поисков, но физики так и не приблизились к доказательству их существования. Многие из этих поисков были сосредоточены на предсказании того, что большое количество монополей могло быть создано в ранней Вселенной с помощью механизма Киббла-Зурека. Однако высокая неопределенность в массах монополей, предсказываемая этой моделью, в сочетании с неопределенностью влияния космической инфляции в обширных временных масштабах помешали какой-либо проверке существования этих магнитных монополей.

Гипотетический поток

Команда Тахистова применила другой подход и исследовала возможность образования монополей при столкновении высокоэнергетических космических лучей с атмосферой Земли. Эти столкновения происходят постоянно, и поэтому гипотетический поток магнитных монополей может постоянно падать на Землю. Более того, эти монополи будут проходить через существующие детекторы частиц, которые ищут монополи, такие как Черенковский радиоледовый эксперимент (RICE) на Южном полюсе.

В своем исследовании исследователи смоделировали атмосферное производство монополей космических лучей с массами в электрослабой шкале: 5–100 ТэВ / Кл.². Они также рассмотрели, как этот поток будет ослабляться атмосферой, направляясь к поверхности Земли. Затем команда рассмотрела данные существующих экспериментов, которые должны быть в состоянии обнаружить такой атмосферный поток, если он действительно существует, включая RICE. Исследователи также изучили поиски монополей в нижней части электрослабой шкалы, которые проводились на Большом адронном коллайдере.

В ходе этих экспериментов до сих пор не было обнаружено никаких обнаружений, поэтому исследователи смогли установить верхние пределы производства магнитных монополей в атмосфере.

Команда говорит, что ее результаты обеспечивают надежный новый ориентир для будущих экспериментов по обнаружению монополей. Исследователи также отмечают, что целенаправленный поиск магнитных монополей с использованием детектора IceCube на Южном полюсе также может оказаться плодотворным.

Исследование описано в Physical Review Letters,.

сообщение Установлен новый ориентир для поиска магнитных монополей Появившийся сначала на Мир физики.

• Коинсмарт. Лучшая в Европе биржа биткойнов и криптовалют.
• Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. БЕСПЛАТНЫЙ ДОСТУП.
• КриптоХок. Альткоин Радар. Бесплатная пробная версия.
• Источник: https://physicsworld.com/a/new-benchmark-set-for- Magnetic-Monopole-Searchs/