CERN-də Böyük Adron Kollayderindən (LHC) şüa borusunun istismardan çıxarılan hissəsindən istifadə edilən yeni tədqiqat elm adamlarını maqnit monopollarının olub-olmadığını yoxlamaq üçün hər zamankindən daha da yaxınlaşdırdı.

Nottingem Universitetinin alimləri beynəlxalq komanda ilə əməkdaşlıq edərək, maqnit monopollarının mövcudluğuna dair hələ də ən sərt məhdudiyyətləri aşkar edərək , bu tutulmaz hissəciklər haqqında məlum olanların sərhədlərini itələyiblər. Onların araşdırması Physical Review Letters jurnalında dərc olunub .

Hissəciklər fizikasında maqnit monopolu yalnız bir maqnit qütbü (cənub qütbü olmayan şimal qütbü və ya əksinə) olan təcrid olunmuş maqnit olan hipotetik elementar hissəcikdir.

Oliver Quld, Nottingem Universitetinin Fizika və Astronomiya Məktəbində Doroti Hodqkin Tədqiqat üzrə aparıcı nəzəriyyəçidir. O dedi: “Yalnız tək bir maqnit qütbü olan hissəciklər, istər şimal, istərsə də cənubda ola bilərmi? Tanınmış fiziklər Pyer Küri, Pol Dirak və Cozef Polçinski tərəfindən müdafiə edilən bu maraqlı ehtimal nəzəri fizikanın ən cazibədar sirlərindən biri olaraq qalır. Onların mövcudluğunu təsdiqləmək fizika üçün dəyişdirici olardı, lakin bu günə qədər eksperimental axtarışlar əli boşdur.”

Komanda axtarışlarını Avropa Nüvə Tədqiqatları Təşkilatı olan CERN-dəki LHC-dən şüa borusunun istismardan çıxarılan hissəsinə yönəldib.

LHC (MoEDAL) təcrübəsində Monopol və Ekzotik Detektordan olan fiziklər tərəfindən aparılan tədqiqat Kompakt Muon Solenoidi (CMS) təcrübəsi üçün hissəciklərin toqquşma nöqtəsində yerləşən berilyum şüası boru hissəsini araşdırdı. Bu boru bir neçə santimetr aralıda baş verən milyardlarla ultra yüksək enerjili ion toqquşmalarından radiasiyaya dözmüşdü.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1724920978&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-08-large-hadron-collider-pipe-elusive.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI3LjAuNjUzMy4xMjAiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KUE7QnJhbmQiLCI5OS4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEyNy4wLjY1MzMuMTIwIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyNy4wLjY1MzMuMTIwIl1dLDBd&dt=1724919650519&bpp=2&bdt=413&idt=386&shv=r20240827&mjsv=m202408280101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D6bf3eefe49031f83%3AT%3D1721367059%3ART%3D1724920817%3AS%3DALNI_MacAfAOJA8VyURIyKJCZKOtEk96_Q&eo_id_str=ID%3D253fe466b124068d%3AT%3D1721367059%3ART%3D1724920817%3AS%3DAA-Afja3CR3UFVWEVuVSmzApOeu3&prev_fmts=0x0%2C1519x695&nras=2&correlator=6092477811755&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2054&biw=1519&bih=695&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759837%2C31086449%2C31086551%2C44795921%2C95338229%2C31086629&oid=2&pvsid=1473446059314575&tmod=2000646900&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C695&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV8xIiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

“Şüa borusunun ultra-relativistik ağır ionların toqquşma nöqtəsinə yaxınlığı, görünməmiş dərəcədə yüksək maqnit yüklü monopolları araşdırmaq üçün unikal imkan verir”, – Ph.D Aditya Upreti izah etdi. Alabama Universitetində professor Ostrovskinin MoEDAL qrupunda işləyərkən eksperimental təhlilə rəhbərlik edən namizəd.

“Maqnit yükü qorunduğundan, monopollar çürüyə bilməz və borunun materialı ilə tələyə düşəcəyi gözlənilir ki, bu da bizə maqnit yükünə birbaşa həssas olan cihazla onları etibarlı şəkildə axtarmağa imkan verir.”

Tədqiqatçılar LHC-də ağır ion toqquşmaları zamanı maqnit monopollarının istehsalını araşdırdılar ki, bu da sürətlə fırlanan neytron ulduzlarınınkindən daha güclü maqnit sahələri yaradıb. Belə intensiv sahələr Schwinger mexanizmi vasitəsilə maqnit monopollarının kortəbii yaradılmasına səbəb ola bilər.

Oliver əlavə etdi: “Utilizasiya üçün nəzərdə tutulmuş köhnə boru parçası olmasına baxmayaraq, proqnozlarımız onun Yer üzündə maqnit monopolunu tapmaq üçün ən perspektivli yer ola biləcəyini göstərirdi.”

MoEDAL əməkdaşlığı şüa borusunda sıxılmış maqnit yükünün izlərini skan etmək üçün superkeçirici maqnitometrdən istifadə edib. Onlar maqnit monopollarına dair heç bir dəlil tapmasalar da, onların nəticələri 80 GeV/c ² -dən (burada c işıq sürətidir) yüngül monopolların mövcudluğunu istisna edir və iki ilə 45 baza vahidi arasında dəyişən maqnit yükləri üçün dünya üzrə aparıcı məhdudiyyətləri təmin edir.

Tədqiqat qrupu indi axtarışlarını genişləndirməyi planlaşdırır. Oliver belə yekunlaşdırır: “İstifadə etdiyimiz şüa borusu 2013-cü ildən əvvəl və daha aşağı enerjilərlə həyata keçirilmiş Böyük Adron Kollayderinin ilk dövrəsindən idi. Tədqiqatı daha yüksək enerjilərdə daha yeni bir dövrəyə qədər genişləndirmək eksperimental imkanımızı ikiqat artıra bilər. Biz indi də maqnit monopolları üçün tamamilə fərqli axtarış strategiyalarını nəzərdən keçirirlər.”

Ətraflı məlumat: B. Acharya et al, MoEDAL Schwinger Effect vasitəsilə İstehsal olunan Maqnit Monopollar üçün CMS Şüa Borusunda Axtarış, Fiziki Baxış Məktubları (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.071803

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları 

Nottingham Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir