Bộ điểm chuẩn mới cho tìm kiếm đơn cực từ PlatoBlockchain Data Intelligence. Tìm kiếm dọc. Ái.

Bộ tiêu chuẩn mới cho các tìm kiếm đơn cực từ tính

Dấu thời gian: ngày 16 tháng 2022 năm 9 54:XNUMX sáng

Một tiêu chuẩn mới đã được thiết lập trong việc tìm kiếm các đơn cực từ giả thuyết được tạo ra trong bầu khí quyển do va chạm với các tia vũ trụ tới. Sử dụng mô phỏng, một nhóm do Volodymyr Takhistov tại Đại học Tokyo đã so sánh dữ liệu được thu thập bởi các thí nghiệm tìm kiếm các đơn cực với các tín hiệu dự kiến ​​sẽ được tạo ra bởi các vụ va chạm tia vũ trụ. Điều này cho phép nhóm đặt ra những giới hạn mới về sự tồn tại của các đơn cực từ.

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

Không giống như điện tích, các cực từ dường như không tồn tại độc lập với các cực đối diện của chúng. Ví dụ, nếu một thanh nam châm bị gãy làm đôi, thì cả hai phần sẽ đơn giản tạo thành các nam châm mới với các cặp cực đối diện. Tuy nhiên, như Paul Dirac đã chứng minh vào năm 1931, sự tồn tại của các đơn cực từ sẽ tạo ra sự đối xứng trong các phương trình điện từ của Maxwell và cũng sẽ phù hợp với bản chất lượng tử hóa của điện tích cơ bản của electron.

Kết quả là, các đơn cực từ từ lâu đã là chủ đề của các dự đoán lý thuyết và tìm kiếm thực nghiệm, nhưng các nhà vật lý vẫn chưa thể chứng minh được sự tồn tại của chúng. Nhiều tìm kiếm trong số này tập trung vào dự đoán rằng một số lượng lớn các đơn cực có thể đã được tạo ra trong vũ trụ sơ khai bởi cơ chế Kibble–Zurek. Tuy nhiên, độ bất định cao trong các khối lượng đơn cực được dự đoán bởi mô hình này, kết hợp với ảnh hưởng không chắc chắn của lạm phát vũ trụ trong các khoảng thời gian rộng lớn, đã ngăn cản bất kỳ sự xác minh nào về sự tồn tại của các đơn cực từ này.

Thông lượng giả thuyết

Nhóm của Takhistov đã thực hiện một cách tiếp cận khác và khám phá khả năng các đơn cực được tạo ra khi các tia vũ trụ năng lượng cao va chạm với bầu khí quyển của Trái đất. Những vụ va chạm này xảy ra mọi lúc và do đó, một dòng giả thuyết của các đơn cực từ có thể đổ xuống Trái đất liên tục như mưa. Hơn nữa, các đơn cực này sẽ đi qua các máy dò hạt hiện có đang tìm kiếm các đơn cực – chẳng hạn như Thí nghiệm Radio Ice Cherenkov (RICE) ở Nam Cực.

Trong nghiên cứu của mình, các nhà nghiên cứu đã mô phỏng quá trình tạo ra các đơn cực tia vũ trụ trong khí quyển với khối lượng ở thang điện yếu: 5–100 TeV/C2. Họ cũng xem xét thông lượng này sẽ bị suy giảm như thế nào bởi bầu khí quyển khi nó hướng tới bề mặt Trái đất. Sau đó, nhóm đã xem xét dữ liệu từ các thí nghiệm hiện có để có thể phát hiện ra dòng khí quyển như vậy nếu nó thực sự tồn tại – bao gồm cả RICE. Các nhà nghiên cứu cũng xem xét việc tìm kiếm các đơn cực ở mức thấp nhất của thang đo điện yếu được thực hiện tại Máy Va chạm Hadron Lớn.

Những thí nghiệm này cho đến nay vẫn chưa thực hiện bất kỳ phát hiện nào, vì vậy các nhà nghiên cứu chúng tôi có thể đặt giới hạn cao hơn cho việc tạo ra các đơn cực từ trong khí quyển.

Nhóm nghiên cứu cho biết kết quả của họ cung cấp một tiêu chuẩn mới mạnh mẽ cho các thí nghiệm phát hiện đơn cực trong tương lai. Các nhà nghiên cứu cũng chỉ ra rằng một cuộc tìm kiếm dành riêng cho các đơn cực từ sử dụng máy dò IceCube ở Nam Cực cũng có thể mang lại kết quả.

Nghiên cứu được mô tả trong Physical Review Letters.

Các bài viết Bộ tiêu chuẩn mới cho các tìm kiếm đơn cực từ tính xuất hiện đầu tiên trên Thế giới vật lý.

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý