|
Коллайдер не смог раскрыть магнитную загадку Вселенной
|
|
|
|
Анализ последних данных, полученных на БАК после его перезапуска, в очередной раз не позволил физикам найти следы магнитных монополей — гипотетических частиц с только положительным или только отрицательным полюсом, говорится в статье, размещенной в электронной библиотеке arXiv.org
|
|
|
|
"Несмотря на то что мы не нашли монополей, удалось дать новые, самые надежные оценки его минимальной массы и силы магнитного поля. Существуют и другие оценки этих параметров, однако они были сделаны на базе различного рода допущений, а не экспериментальных данных", — заявил Артту Раджанти (Arrtu Rajantie) из имперского колледжа Лондона (Великобритания).
|
 |
|
Магнитные монополи представляют собой гипотетические частицы с одним магнитным полюсом, о возможном существовании которых впервые заявил английский физик Поль Дирак в 1931 году. Если ученым удастся найти их в природе или создать в лаборатории, то это открытие однозначно подтвердит предположение о том, что электрические заряды всех частиц представляют собой дискретные величины, на чем базируются почти все современные физические теории.
|
|
|
|
Физики пока не смогли сделать этого по одной простой причине — масса монополя, как сегодня считают теоретики, очень велика. Она составляет как минимум треть от массы протона и, скорее всего, сопоставима с массой Т-кварка — самой тяжелой элементарной частицы на сегодняшний день. Современные ускорители частиц начали только недавно выходить на этот уровень, из-за чего раньше поиски монополей в том виде, в котором их себе представлял Дирак, были невозможны на практике.
|
|
|
|
К примеру, монополи стали искать на БАК только в 2011 году, когда в его кольцо был установлен детектор MoEDAL, предназначенный для наблюдений за следами этих сверхтяжелых частиц. Он представляет собой набор из металлических экранов и нескольких сотен алюминиевых болванок, установленных между ними и взаимодействующих с пролетающими частицами.
|
|
|
|
По задумке создателей MoEDAL, часть монополей "застрянет" внутри этих стержней, благодаря чему их можно будет обнаружить, используя сверхчувствительные датчики магнитных полей на базе сверхпроводников.
|
|
|
|
Три последние попытки найти монополи при помощи подобных ловушек — в 2012, 2013 и 2015 годах — закончились неудачей. Несмотря на повышение чувствительности детекторов и удвоение мощности самого БАК, физикам так и не удалось отыскать никаких следов однополюсных магнитных частиц, что резко сузило поле их возможных поисков.
|
|
|
|
Схожие результаты, как рассказывает Джеймс Пинфолд (James Pinfold), руководитель проекта из университета Альберты в Эдмонтоне (Канада), были получены в ходе анализа полного набора данных за весь второй цикл работы БАК, в ходе которого MoEDAL накопил в шесть раз больше информации, чем за все предыдущее время.
|
|
|
|
Как рассказывают ученые, изначально им удалось обнаружить примерно четыре десятка потенциальных следов монополей, однако повторная проверка показала, что все они были порождены сбоями и погрешностями в работе сверхпроводящих датчиков магнитного поля, а не реальными элементарными частицами.
|
|
|
|
Подобные результаты замеров, как отмечает Пинфолд, говорят о том, что минимальная масса монополя составляет около 400 миллиардов электронвольт, что примерно в 400 раз превышает массу протона и в три раза — массу Т-кварка. К схожим выводам пришла группа Раджанти, анализировавшая данные с другой части БАК — ускорителя SPS, в котором, как считали ученые, отдельные монополи могут объединяться в пары.
|
|
|
|
Столь тяжелые частицы, по словам физиков, будет крайне тяжело искать на БАК и даже на его наследнике — линейном коллайдере ILC, беспрерывно наблюдая за столкновениями ядер и протонов на протяжении многих лет. По этой причине загадка дискретности электрических зарядов может оставаться нераскрытой еще несколько десятилетий, заключают ученые.
|
|
|
|
Источник
|
