İnqrid Fadelli tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Muon çürümə sürəti, muon istirahət çərçivəsində yayılan elektronun bucağının funksiyası kimi. Lazer intensivliyi artdıqca, sıra parametri olan Omega da artır. Lazer olmadıqda (Omega=0), elektronun istənilən istiqamətdə yayılma ehtimalı bərabərdir. Omega artdıqca interferensiya zolaqları yaranır və ümumi muon çürümə sürəti nəticədə vakuum dəyərinin təxminən yarısına düşür. Mənbə: King & Liu, Physical Review Letters (2025), DOI: 10.1103/823w-2g4b.

Muonlar elektrozəif parçalanma kimi tanınan bir proses vasitəsilə kortəbii və sürətlə digər hissəciklərə çevrilən qeyri-sabit subatom hissəcikləridir. Muonların digər hissəciklərə parçalanma sürətini dəyişdirmək indiyə qədər çətin bir iş hesab olunurdu və ənənəvi laboratoriya şəraitində istehsal edilə bilməyən çox güclü elektromaqnit sahələri tələb edirdi.

Lakin Plimut Universitetinin tədqiqatçıları qısa lazer impulslarından istifadə edərək muon parçalanmasına təsir göstərməyin mümkünlüyünü araşdırdılar. Onların “Physical Review Letters” jurnalında dərc olunmuş məqaləsində deyilir ki, muonların davranışı lazer şüalarından keçdikdə dəyişdirilə bilər və bu təsir, prinsipcə, laboratoriya lazerlərindən istifadə etməklə də əldə edilə bilər.

Plimut Universitetinin həmmüəllifi və Nəzəri Fizika üzrə dosenti Dr. Ben Kinq Phys.org saytına bildirib ki, “Laboratoriyada yarada biləcəyimiz ən yüksək intensivlikli elektromaqnit sahələri üçün rekordlar müntəzəm olaraq qeydə alınır”.

“Bir neçə yüksək güclü lazer qurğusu işə düşür və yüksək intensivlikli lazer impulsları ilə elektronları və fotonları toqquşduraraq güclü sahəli QED (kvant elektrodinamikası) üzrə təcrübələr aparır. Biz fərqli bir sual verməyə qərar verdik: bu qədər güclü elektromaqnit sahələri ilə elektrozəif proseslərin dəyişdirildiyini görməyə başlaya bilərikmi?”

Elektrokimyəvi prosesləri lazerlərlə manipulyasiya etmək strategiyası

Doktor Ben Kinq və həmkarı Dr. Di Liu tədqiqatlarının bir hissəsi olaraq, muonların çürüməsini xüsusi olaraq araşdırdılar, çünki muonlar fizika icmasında geniş şəkildə öyrənilir və istifadə olunur. Məsələn, muonlar böyük və sıx strukturları araşdırmaq, birləşməni katalizləşdirmək və ümumiyyətlə fundamental fiziki prosesləri öyrənmək üçün dəyərli olduqlarını sübut etdilər.

” 2018-ci ildə aparılan bir təcrübə artıq göstərdi ki, tamamilə optik təcrübələr elektron şüasını sürətləndirərək onu nazik bərk hədəflə toqquşdurmaqla muonlar yarada bilər”, – deyə Dr. King bildirib.

” Əvvəlki nəzəriyyə işləri, tələb olunan əlçatmaz dərəcədə böyük sahə gücləri səbəbindən intensiv lazer impulslarında elektrozəif proseslərin birbaşa manipulyasiyasının təcrübə üçün əlçatmaz olduğunu göstərsə də, biz daha müasir nəzəri metodlardan istifadə edərək məsələyə yenidən baxmaq istədik.”

Lazer şüalarının muon parçalanmasına təsir göstərmə potensialını araşdıran əvvəlki işlər lazer impulslarını sonsuz uzanan kimi modelləşdirdi. Bunun əvəzinə, Dr. King və Dr. Liu lazer impulsunun məhdud uzunluğu olarsa nə baş verəcəyini müəyyən etmək istəyirdilər.

“Bu fərq vacibdir, çünki muonlar təbii olaraq qeyri-sabitdir və lazer impulsunun xaricində parçalana bilər və buna görə də nəzəriyyə modelləşdirməmiz bunu ideal olaraq nəzərə almalıdır”, – deyə o izah etdi.

“Məlum oldu ki, sonlu uzunluqlu lazer impulsunu təsvir edə bilmə qabiliyyətindəki bu fərq, birbaşa manipulyasiyadan başqa muon parçalanmasına təsir etmək üçün alternativ bir metod tapmaq üçün çox vacib idi və bu yeni metod məhdud dərəcədə yüksək sahə gücləri tələbinin qarşısını almağa imkan verdi.”

Bu sahədəki əvvəlki tədqiqatlar göstərirdi ki, muon parçalanmasının birbaşa manipulyasiya edilməsi üçün həddindən artıq yüksək intensivliyə malik lazer şüaları tələb olunur. Bununla belə, muonların vakuumda (yəni maddədən məhrum bir məkanda) təbii şəkildə parçalanması da məlumdur, buna görə də tədqiqatçılar səylərini bu spesifik parçalanma kanalına yönəltdilər.

Doktor Kinq bildirib ki, “Muon əsasən elektrona, muon neytrinoya və elektron antineytrinoya parçalanır. Həm muon, həm də elektron yüklüdür və buna görə də fotonlar şəklində impuls mübadiləsi apararaq lazer impulsu ilə qarşılıqlı təsir göstərə bilər.”

“Hesablama apararkən, lazer və yüklər arasında mümkün olan bütün impuls mübadiləsini cəmləyirik. Bu cəmin sıfır xalis impulsun mübadiləsi aparıldığı hissəsi vakuumun parçalanma kanalı ilə eyni kinematikaya malikdir.”

Əsasən, bu o deməkdir ki, ehtimalları hesablayarkən və bu cəm kvadratlaşdırılarkən, vakuum parçalanma kanalı ilə lazerdən asılı sıfır xalis impuls parçalanma kanalı arasında kvant müdaxiləsi yaranır. Komanda bu müdaxilənin hissəciklərin enerjisinə və istiqamətlərinə necə təsir edəcəyini proqnozlaşdırmağa çalışdı.

“Bu müdaxiləni başqa cür də başa düşmək olar: lazer muonu və elektronu sürətləndirir, beləliklə, muon parçalandıqda, bunu fəzada lazer olmadığı halda olduğundan fərqli bir mövqedə edir”, – deyə Dr. King bildirib. “Çürümənin baş verdiyi fərqli mövqelər difraksiya qəfəsinə bənzər şəkildə müdaxiləyə səbəb olur.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və gündəlik və ya həftəlik olaraq vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında yeniliklər əldə edin .

Gələcək fizika tədqiqatları üçün təsirlər

Bu tədqiqatdan əvvəl, lazerlərdən istifadə edərək və laboratoriya şəraitində muon parçalanması kimi elektrozəif prosesləri manipulyasiya etməyin mümkün olmadığı düşünülürdü. Lakin Dr. King və Dr. Liu bunun mümkün ola biləcəyini göstərərək, əvvəllər gözləniləndən daha zəif lazerlərdən istifadə edərək muonların ömrünü ikiqat artırmaq potensialını vurğuladılar.

“İnanırıq ki, işimiz bir çox suallar doğurur”, – deyə Dr. Kinq bildirib. “Ən vacib məsələ bunu prinsipial sübut təcrübəsində görə bilib-bilməməyimizdir. Sxemimizdə ölçülə bilən yeganə muon parçalanma məhsulu elektron olduğundan, fon mənbələrini anlamaq və idarə etmək vacib olacaq. Həmçinin, muonlarla lazer fokusu arasında yaxşı fəza-zaman üst-üstə düşməsinə nail olmaq vacib olacaq.”

Tədqiqatçılar hazırda bəzi əməkdaşları ilə birlikdə ideyalarını eksperimental olaraq nümayiş etdirmək və təcrübənin aparıla biləcəyi bir müəssisəni müəyyən etmək üçün tələb olunacaq parametrləri daha yaxşı başa düşmək üzərində işləyirlər.

Əgər bu təcrübə uğurlu olarsa, bir neçə digər çürümə prosesinin manipulyasiyası üçün yeni imkanlar aça bilər. Gələcəkdə onların yanaşması, həmçinin, muonların və ya digər hissəciklərin ömrünü daha da uzatmaq üçün potensial olaraq optimallaşdırıla bilər.

Doktor Kinq əlavə etdi: “Əgər muon ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilsək, bu, fundamental fizika üçün, məsələn, LHC-nin yerini tutacaq beynəlxalq muon toqquşdurucusunun qurulması üçün çox maraqlı olardı”.

“Bu, həmçinin potensial olaraq enerji mənbəyi kimi faydalı ola bilər, məsələn, yüksək temperatur tələb etmədən birləşmənin baş verməsinə imkan verən muon-katalizləşdirilmiş birləşmədə.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmişdir — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

B. King və digərləri, Vakuum Muon Çürüməsi və Lazer İmpulsları ilə Qarşılıqlı Əlaqə, Fiziki İcmal Məktubları (2025). DOI: 10.1103/823w-2g4b .

Jurnal məlumatları: Fiziki icmal məktubları 

© 2026 Science X Network