Grianghraf dorcha. Ag cuardach le haghaidh an dofheicthe
Is buncháithnín é fótón a bhaineann le solas. Mar sin féin, ar feadh thart ar deich mbliana, chreid roinnt eolaithe go raibh rud ar a dtugann siad fótón dorcha nó dorcha. Do ghnáthdhuine, is cosúil go bhfuil a leithéid de fhoirmiú ina contrártha ann féin. Maidir le fisiceoirí, tá ciall leis seo, mar, dar leo, go dtagann réiteach ar rúndiamhra an ábhair dhorcha.
Anailísí nua ar shonraí ó thurgnaimh luasaire, torthaí go príomha Brathadóir barrataispeáin dom cá bhfuil fótón dorcha níl sé i bhfolach, i.e. ní áirítear criosanna nach bhfuarthas é. Bhailigh turgnamh BaBar, a bhí ar siúl ó 1999 go 2008 ag an SLAC (Stanford Linear Luasaire Center) i bPáirc Menlo, California, sonraí ó imbhuailtí leictreon le posatrón, frithcháithníní leictreon luchtaithe go deimhneach. An chuid is mó den turgnamh, ar a dtugtar PKP-II, i gcomhar le SLAC, Berkeley Lab, agus Saotharlann Náisiúnta Lawrence Livermore. Chomhoibrigh breis is 630 fisiceoir ó thrí thír déag ar BaBar ag an mbuaicphointe.
Bhain an anailís is déanaí úsáid as thart ar 10% de shonraí BaBar a taifeadadh sa dá bhliain dheireanacha oibríochta. Dhírigh an taighde ar cháithníní a aimsiú nach bhfuil san áireamh i Múnla Caighdeánach na fisice. Taispeánann an graf mar thoradh air an limistéar cuardaigh (glas) a iniúchadh in anailís sonraí BaBar nuair nach bhfuarthas aon fhótóin dorcha. Taispeánann an graf freisin réimsí cuardaigh le haghaidh turgnaimh eile. Taispeánann an barra dearg an limistéar chun a sheiceáil an bhfuil fótóin dorcha ina chúis le mar a thugtar air g-2 aimhrialtachtagus níor scrúdaíodh na páirceanna bána toisc go raibh fótón dorcha ann. Cuirtear san áireamh sa chairt freisin turgnamh NA64déanta ag CERN.
Grianghraf. Maximilian Bris/CERN
Cosúil le gnáthfhótón, aistreoidh fótón dorcha fórsa leictreamaighnéadach idir cáithníní ábhar dorcha. D’fhéadfadh nasc a d’fhéadfadh a bheith lag a léiriú freisin le gnáthábhar, rud a chiallódh go bhféadfaí fótóin dhorcha a tháirgeadh in imbhuailtí ardfhuinnimh. Theip ar chuardaigh roimhe seo rianta de a aimsiú, ach glactar leis go ginearálta go laghdóidh fótóin dhorcha ina leictreoin nó ina gcáithníní infheicthe eile.
Le haghaidh staidéir nua ag BaBar, breithníodh cás ina bhfoirmítear fótón dubh cosúil le gnáthfhótón in imbhualadh leictreon-positron, agus ina dhiaidh sin meathann sé isteach i gcáithníní dorcha ábhair nach bhfuil le feiceáil ag an brathadóir. Sa chás seo, ní fhéadfaí ach cáithnín amháin a bhrath - gnáthfótón a iompraíonn méid áirithe fuinnimh. Mar sin d'fhéach an fhoireann le haghaidh imeachtaí fuinnimh ar leith a mheaitseáil mais an fhótóin dorcha. Ní bhfuair sé a leithéid de bhuail ar na maiseanna 8 GeV.
Dúirt Yuri Kolomensky, fisiceoir núicléach ag an Berkeley Lab agus ball de Roinn na Fisice in Ollscoil California, Berkeley, i bpreasráiteas go mbeidh "síniú fótóin dorcha sa bhrathadóir chomh simplí le ceann amháin ard-. fótón fuinnimh agus gan aon ghníomhaíocht eile." Thabharfadh fótón singil arna hastú ag cáithnín léasa le fios gur imbhuail leictreon le posatrón agus go raibh an fótón dorcha dofheicthe imithe i gcáithníní dorcha ábhair, dofheicthe don bhrathadóir, á léiriú féin in éagmais aon fhuinneamh eile a chuaigh leis.
Déantar an fótón dorcha a phostáil freisin chun an neamhréireacht idir airíonna breathnaithe an casadh muóin agus an luach atá tuartha ag an Múnla Caighdeánach a mhíniú. Is é an sprioc an mhaoin seo a thomhas leis an cruinneas is fearr is eol. muon turgnamh g-2a rinneadh ag Saotharlann Luasaire Náisiúnta Fermi. Mar a dúirt Kolomensky, cuireann anailísí le déanaí ar thorthaí thurgnamh BaBar “go mór mór an bhféadfaí an aimhrialtacht g-2 a mhíniú i dtéarmaí fótóin dorcha, ach ciallaíonn sé freisin go bhfuil rud éigin eile ag tiomáint an aimhrialtacht g-2.”
Moladh an fótón dorcha den chéad uair i 2008 ag Lottie Ackerman, Matthew R. Buckley, Sean M. Carroll agus Mark Kamionkowski chun an "aimhrialtacht g-2" a mhíniú i dturgnamh E821 ag Saotharlann Náisiúnta Brookhaven.
tairseach dorcha
Theip ar an turgnamh CERN thuasluaite ar a dtugtar NA64, a rinneadh le blianta beaga anuas, na feiniméin a ghabhann le fótóin dorcha a bhrath freisin. Mar a tuairiscíodh in alt i "Litreacha Athbhreithnithe Fisiciúla", tar éis anailís a dhéanamh ar na sonraí, níorbh fhéidir le fisiceoirí na Ginéive fótóin dorcha a aimsiú le maiseanna ó 10 GeV go 70 GeV.
Mar sin féin, ag trácht ar na torthaí seo, chuir James Beecham ó thurgnamh ATLAS in iúl go raibh sé ag súil go spreagfadh an chéad teip na foirne ATLAS agus CMS atá san iomaíocht chun breathnú orthu.
Rinne Beecham trácht air i Litreacha Athbhreithnithe Fhisiciúil. -
Tugtar turgnamh cosúil le BaBar sa tSeapáin Cloigín IIa bhfuiltear ag súil go dtabharfaidh sé céad uaire níos mó sonraí ná BaBar.
De réir hipitéis na n-eolaithe ó Institiúid na nEolaíochtaí Bunúsacha sa Chóiré Theas, is féidir rúndiamhair uafásach an chaidrimh idir gnáth-ábhar agus dorchadas a mhíniú ag baint úsáide as múnla tairsí ar a dtugtar "tairseach axion dorcha ». Tá sé bunaithe ar dhá cháithnín earnála dorcha hipitéiseach, an aiseach agus an fótón dorcha. Tá an tairseach, mar a thugann an t-ainm le tuiscint, ina aistriú idir ábhar dorcha agus fisic anaithnid agus an méid atá ar eolas againn agus a thuigeann muid. Is fótón dorcha é an dá shaol a nascadh atá ar an taobh eile, ach deir fisiceoirí gur féidir é a bhrath lenár n-ionstraimí.
Físeán faoin turgnamh NA64:
Sa tóir ar an bhfótón dorcha mistéireach: turgnamh NA64
