Manyetik monopol aramaları için yeni kriter belirlendi

Gelen kozmik ışınlarla çarpışmalar sonucu atmosferde üretilen varsayımsal manyetik tek kutupların araştırılmasında yeni bir ölçüt belirlendi. Simülasyonları kullanan bir ekip, Volodimir Takhistov Tokyo Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, monopolleri araştıran deneylerden elde edilen verileri, kozmik ışın çarpışmaları tarafından üretilmesi beklenen sinyallerle karşılaştırdı. Bu, ekibin manyetik tek kutupların varlığına yeni sınırlar koymasına olanak sağladı.

Elektrik yüklerinin aksine, manyetik kutuplar karşıt kutuplardan bağımsız olarak var gibi görünmüyor. Örneğin bir çubuk mıknatıs ikiye bölünürse, her iki parça da karşıt kutup çiftleriyle yeni mıknatıslar oluşturacaktır. Ancak Paul Dirac'ın 1931'de gösterdiği gibi, manyetik tek kutupların varlığı, Maxwell'in elektromanyetizma denklemlerinde simetri yaratacak ve aynı zamanda elektronun temel yükünün nicelenmiş doğasıyla da tutarlı olacaktır.

Sonuç olarak, manyetik tekkutuplar uzun süredir teorik tahminlerin ve deneysel araştırmaların konusu olmuştur, ancak fizikçiler bunların varlığını kanıtlamaya daha yakın değildir. Bu araştırmaların çoğu, erken evrende Kibble-Zurek mekanizması tarafından çok sayıda tekkutup yaratılmış olabileceği öngörüsüne odaklandı. Bununla birlikte, bu model tarafından tahmin edilen tek kutuplu kütlelerdeki yüksek belirsizlikler, kozmik enflasyonun geniş zaman aralıklarındaki belirsiz etkisi ile birleştiğinde, bu manyetik tek kutupların varlığının herhangi bir şekilde doğrulanmasını engellemiştir.

Varsayımsal akış

Takhistov'un ekibi farklı bir yaklaşım benimsedi ve yüksek enerjili kozmik ışınlar Dünya'nın atmosferiyle çarpıştığında tek kutupların oluşma olasılığını araştırdı. Bu çarpışmalar her zaman meydana gelir ve bu nedenle manyetik tek kutupların varsayımsal akışı Dünya'ya sürekli olarak yağıyor olabilir. Dahası, bu tek kutuplar, Güney Kutbu'ndaki Radyo Buz Çerenkov Deneyi (RICE) gibi tek kutupları arayan mevcut parçacık dedektörlerinden geçiyor olabilir.

Araştırmacılar, çalışmalarında kozmik ışın tek kutuplarının atmosferik üretimini elektrozayıf ölçekte kütlelerle simüle ettiler: 5–100 TeV/C². Ayrıca bu akışın Dünya yüzeyine doğru ilerlerken atmosfer tarafından nasıl zayıflatılacağına da baktılar. Ekip daha sonra, eğer gerçekten mevcutsa, RICE da dahil olmak üzere böyle bir atmosferik akışı tespit edebilmesi gereken mevcut deneylerden elde edilen verilere baktı. Araştırmacılar ayrıca Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda yapılan elektrozayıf ölçeğin alt ucundaki monopol araştırmalarına da baktılar.

Bu deneyler şu ana kadar herhangi bir tespit yapamadı, dolayısıyla araştırmacılar atmosferdeki manyetik monopollerin üretimine üst sınırlar koyabildiler.

Ekip, sonuçlarının gelecekteki tek kutuplu tespit deneyleri için sağlam ve yeni bir referans sağladığını söylüyor. Araştırmacılar ayrıca Güney Kutbu'ndaki IceCube dedektörü kullanılarak manyetik tek kutupluların özel olarak araştırılmasının da verimli olabileceğine dikkat çekiyor.

Araştırma şu şekilde açıklanmaktadır: Physical Review Letters.

Sonrası Manyetik monopol aramaları için yeni kriter belirlendi İlk çıktı Fizik dünyası.

• Akıllı para. Avrupa'nın En İyi Bitcoin ve Kripto Borsası.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. SERBEST ERİŞİM.
• KriptoHawk. Altcoin Radarı. Ücretsiz deneme.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/new-benchmark-set-for-magnetic-monopole-searches/