ชุดเกณฑ์มาตรฐานใหม่สำหรับการค้นหาโมโนโพลแม่เหล็ก PlatoBlockchain Data Intelligence ค้นหาแนวตั้ง AI.

เกณฑ์มาตรฐานใหม่สำหรับการค้นหาโมโนโพลแม่เหล็ก

ประทับเวลา: 16 มิถุนายน 2022 9:54 น

มีการกำหนดเกณฑ์มาตรฐานใหม่ในการค้นหาโมโนโพลแม่เหล็กสมมุติที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศผ่านการชนกับรังสีคอสมิกที่เข้ามา โดยใช้การจำลอง นำทีมโดย โวโลดีมีร์ ทาคิสตอฟ ที่มหาวิทยาลัยโตเกียวเปรียบเทียบข้อมูลที่รวบรวมโดยการทดลองค้นหาโมโนโพลกับสัญญาณที่คาดว่าจะเกิดจากการชนของรังสีคอสมิก สิ่งนี้ทำให้ทีมสามารถกำหนดขีดจำกัดใหม่ของการมีอยู่ของแม่เหล็กขั้วเดียว

googletag.cmd.push (ฟังก์ชัน () {googletag.display ('div-gpt-ad-3759129-1');});

ต่างจากประจุไฟฟ้า ขั้วแม่เหล็กไม่ได้ปรากฏอยู่โดยอิสระจากขั้วตรงข้าม ตัวอย่างเช่น ถ้าแท่งแม่เหล็กแตกออกเป็นสองส่วน ตัวอย่างเช่น ทั้งสองส่วนจะสร้างแม่เหล็กใหม่โดยใช้ขั้วคู่ตรงข้าม ดังที่แสดงโดย Paul Dirac ในปี 1931 การมีอยู่ของโมโนโพลแม่เหล็กจะสร้างสมมาตรในสมการแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์ และจะสอดคล้องกับธรรมชาติเชิงปริมาณของประจุพื้นฐานของอิเล็กตรอน

เป็นผลให้โมโนโพลแม่เหล็กเป็นเรื่องของการทำนายตามทฤษฎีและการค้นหาเชิงทดลองมานานแล้ว แต่นักฟิสิกส์ไม่สามารถพิสูจน์การมีอยู่ของพวกมันได้ การค้นหาเหล่านี้จำนวนมากมุ่งเน้นไปที่การทำนายว่าอาจมีการสร้างโมโนโพลจำนวนมากในเอกภพยุคแรกโดยใช้กลไก Kibble–Zurek อย่างไรก็ตาม ความไม่แน่นอนสูงในมวลโมโนโพลที่คาดการณ์โดยแบบจำลองนี้ รวมกับอิทธิพลที่ไม่แน่นอนของการพองตัวของจักรวาลในช่วงเวลาที่กว้างใหญ่ ทำให้ไม่สามารถยืนยันการมีอยู่ของโมโนโพลแม่เหล็กเหล่านี้ได้

ฟลักซ์สมมุติฐาน

ทีมของทาคิสทอฟได้ใช้แนวทางที่แตกต่างออกไป และได้สำรวจความเป็นไปได้ที่โมโนโพลจะถูกสร้างขึ้นเมื่อรังสีคอสมิกพลังงานสูงชนกับชั้นบรรยากาศของโลก การชนเหล่านี้เกิดขึ้นตลอดเวลา ดังนั้น กระแสสมมุติฐานของโมโนโพลแม่เหล็กอาจตกลงสู่พื้นโลกอย่างต่อเนื่อง ยิ่งไปกว่านั้น โมโนโพลเหล่านี้จะผ่านเครื่องตรวจจับอนุภาคที่มีอยู่ซึ่งกำลังค้นหาโมโนโพล เช่น การทดลอง Radio Ice Cherenkov (RICE) ที่ขั้วโลกใต้

ในการศึกษาของพวกเขา นักวิจัยได้จำลองการผลิตบรรยากาศของโมโนโพลรังสีคอสมิกที่มีมวลในระดับอิเล็กโตรวีก: 5-100 TeV/C2. พวกเขายังมองว่าฟลักซ์นี้จะถูกลดทอนโดยชั้นบรรยากาศอย่างไรในขณะที่มันมุ่งหน้าไปยังพื้นผิวโลก จากนั้นทีมงานได้พิจารณาข้อมูลจากการทดลองที่มีอยู่ซึ่งน่าจะตรวจพบฟลักซ์ในชั้นบรรยากาศดังกล่าวได้หากมีอยู่จริง ซึ่งรวมถึง RICE นักวิจัยยังได้ศึกษาการค้นหาโมโนโพลที่ระดับต่ำสุดของสเกลอิเล็กโตรวีกที่ทำขึ้นที่ Large Hadron Collider

การทดลองเหล่านี้ยังไม่ได้ทำการตรวจจับใดๆ ดังนั้นนักวิจัยจึงสามารถกำหนดขีดจำกัดสูงสุดในการผลิตโมโนโพลแม่เหล็กในชั้นบรรยากาศได้

ทีมงานกล่าวว่าผลลัพธ์ที่ได้นั้นเป็นเกณฑ์มาตรฐานใหม่ที่แข็งแกร่งสำหรับการทดสอบการตรวจจับโมโนโพลในอนาคต นักวิจัยยังชี้ให้เห็นว่าการค้นหาเฉพาะสำหรับโมโนโพลแม่เหล็กโดยใช้เครื่องตรวจจับ IceCube ที่ขั้วโลกใต้ก็สามารถพิสูจน์ได้ว่าเกิดผลเช่นกัน

งานวิจัยได้อธิบายไว้ใน จดหมายทางกายภาพความคิดเห็น.

โพสต์ เกณฑ์มาตรฐานใหม่สำหรับการค้นหาโมโนโพลแม่เหล็ก ปรากฏตัวครั้งแรกเมื่อ โลกฟิสิกส์.

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก โลกฟิสิกส์