डार्क फोटॉन। अदृश्य की खोज

एक फोटॉन प्रकाश से जुड़ा एक प्राथमिक कण है। हालांकि, लगभग एक दशक तक, कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​​​था कि एक डार्क या डार्क फोटॉन है जिसे वे कहते हैं। एक सामान्य व्यक्ति के लिए ऐसा सूत्रीकरण अपने आप में एक अंतर्विरोध प्रतीत होता है। भौतिकविदों के लिए, यह समझ में आता है, क्योंकि उनकी राय में, यह डार्क मैटर के रहस्य को उजागर करता है।

त्वरक प्रयोगों से डेटा का नया विश्लेषण, मुख्य रूप से परिणाम बार डिटेक्टरमुझे दिखाओ कहाँ डार्क फोटोन यह छिपा नहीं है, यानी इसमें उन क्षेत्रों को शामिल नहीं किया गया है जहां यह नहीं मिला था। कैलिफोर्निया के मेनलो पार्क में एसएलएसी (स्टैनफोर्ड लीनियर एक्सेलेरेटर सेंटर) में 1999 से 2008 तक चलने वाले बाबर प्रयोग ने डेटा एकत्र किया पॉज़िट्रॉन के साथ इलेक्ट्रॉनों की टक्करसकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रॉन एंटीपार्टिकल्स। प्रयोग का मुख्य भाग, कहा जाता है पीकेपी-द्वितीय, SLAC, बर्कले लैब और लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी के सहयोग से आयोजित किया गया था। तेरह देशों के 630 से अधिक भौतिकविदों ने अपने चरम पर बाबर में सहयोग किया।

नवीनतम विश्लेषण ने इसके संचालन के पिछले दो वर्षों में दर्ज किए गए BaBar के लगभग 10% डेटा का उपयोग किया। अनुसंधान ने भौतिकी के मानक मॉडल में शामिल नहीं किए गए कणों को खोजने पर ध्यान केंद्रित किया है। परिणामी प्लॉट बाबर डेटा विश्लेषण में खोजे गए खोज क्षेत्र (हरा) को दिखाता है जहां कोई डार्क फोटॉन नहीं मिला। ग्राफ़ अन्य प्रयोगों के लिए खोज क्षेत्र भी दिखाता है। लाल पट्टी यह जांचने के लिए क्षेत्र दिखाती है कि क्या डार्क फोटॉन तथाकथित का कारण बनते हैं जी-2 विसंगतिऔर सफेद क्षेत्र अंधेरे फोटॉनों की उपस्थिति के लिए अप्रकाशित रहे। चार्ट भी ध्यान में रखता है प्रयोग NA64सर्न में किया गया।

एक छवि। मैक्सिमिलियन ब्रिस/सर्न

एक साधारण फोटॉन की तरह, एक डार्क फोटॉन डार्क मैटर कणों के बीच विद्युत चुम्बकीय बल को स्थानांतरित करेगा। यह सामान्य पदार्थ के साथ संभावित रूप से कमजोर बंधन भी दिखा सकता है, जिसका अर्थ है कि उच्च ऊर्जा टकराव में अंधेरे फोटॉन का उत्पादन किया जा सकता है। पिछली खोजें इसके निशान खोजने में विफल रही हैं, लेकिन आमतौर पर डार्क फोटोन को इलेक्ट्रॉनों या अन्य दृश्यमान कणों में क्षय होने के लिए माना जाता है।

बाबर में एक नए अध्ययन के लिए, एक परिदृश्य पर विचार किया गया था जिसमें एक ब्लैक फोटॉन एक इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन टकराव में एक साधारण फोटॉन की तरह बनता है, और फिर डिटेक्टर के लिए अदृश्य पदार्थ के काले कणों में क्षय हो जाता है। इस मामले में, केवल एक कण का पता लगाया जा सकता है - एक साधारण फोटॉन जिसमें एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा होती है। इसलिए टीम ने विशिष्ट ऊर्जा घटनाओं की तलाश की जो डार्क फोटॉन के द्रव्यमान से मेल खाती हों। उन्हें 8 GeV मास पर ऐसा हिट नहीं मिला।

बर्कले लैब में एक परमाणु भौतिक विज्ञानी और कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में भौतिकी विभाग के सदस्य यूरी कोलोमेन्स्की ने एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा कि "डिटेक्टर में एक अंधेरे फोटॉन का हस्ताक्षर एक उच्च के रूप में सरल होगा- ऊर्जा फोटॉन और कोई अन्य गतिविधि नहीं।" एक बीम कण द्वारा उत्सर्जित एक एकल फोटॉन संकेत देगा कि एक इलेक्ट्रॉन पॉज़िट्रॉन से टकरा गया था और अदृश्य डार्क फोटॉन पदार्थ के अंधेरे कणों में क्षय हो गया था, जो डिटेक्टर के लिए अदृश्य था, किसी अन्य साथ की ऊर्जा की अनुपस्थिति में खुद को प्रकट कर रहा था।

डार्क फोटॉन को म्यूऑन स्पिन के देखे गए गुणों और मानक मॉडल द्वारा अनुमानित मूल्य के बीच विसंगति की व्याख्या करने के लिए भी पोस्ट किया गया है। लक्ष्य इस संपत्ति को सर्वोत्तम ज्ञात सटीकता के साथ मापना है। म्यूऑन प्रयोग जी-2फर्मी राष्ट्रीय त्वरक प्रयोगशाला में आयोजित किया गया। जैसा कि कोलोमेन्स्की ने कहा, बाबर प्रयोग के परिणामों के हालिया विश्लेषण बड़े पैमाने पर "अंधेरे फोटॉन के संदर्भ में जी -2 विसंगति की व्याख्या करने की संभावना को खारिज करते हैं, लेकिन इसका मतलब यह भी है कि कुछ और जी -2 विसंगति चला रहा है।"

डार्क फोटॉन को पहली बार 2008 में लोटी एकरमैन, मैथ्यू आर। बकले, सीन एम। कैरोल और मार्क कामियनकोव्स्की द्वारा ब्रुकहैवन नेशनल लेबोरेटरी में E2 प्रयोग में "जी -821 विसंगति" की व्याख्या करने के लिए प्रस्तावित किया गया था।

डार्क पोर्टल

हाल के वर्षों में किया गया NA64 नामक उपर्युक्त CERN प्रयोग भी डार्क फोटॉनों के साथ होने वाली घटनाओं का पता लगाने में विफल रहा। "भौतिक समीक्षा पत्र" में एक लेख के अनुसार, डेटा का विश्लेषण करने के बाद, जिनेवा के भौतिकविदों को 10 GeV और 70 GeV के बीच द्रव्यमान वाले डार्क फोटोन नहीं मिले।

हालांकि, इन परिणामों पर टिप्पणी करते हुए, एटलस प्रयोग के जेम्स बीचम ने आशा व्यक्त की कि पहली विफलता प्रतिस्पर्धी एटलस और सीएमएस टीमों को देखने के लिए प्रोत्साहित करेगी।

बीचम ने फिजिकल रिव्यू लेटर्स में टिप्पणी की। -

जापान में बाबर के समान एक प्रयोग को कहा जाता है बेल IIजो बाबर से सौ गुना ज्यादा डाटा देने की उम्मीद है।

दक्षिण कोरिया में इंस्टीट्यूट ऑफ बेसिक साइंसेज के वैज्ञानिकों की परिकल्पना के अनुसार, सामान्य पदार्थ और अंधेरे के बीच संबंधों के भूतिया रहस्य को एक पोर्टल मॉडल का उपयोग करके समझाया जा सकता है जिसे "के रूप में जाना जाता है"डार्क एक्सियन पोर्टल ». यह दो काल्पनिक डार्क सेक्टर कणों, एक्सियन और डार्क फोटॉन पर आधारित है। पोर्टल, जैसा कि नाम से पता चलता है, डार्क मैटर और अज्ञात भौतिकी और जो हम जानते और समझते हैं, के बीच एक संक्रमण है। इन दोनों दुनियाओं को जोड़ने वाला एक काला फोटॉन है जो दूसरी तरफ है, लेकिन भौतिकविदों का कहना है कि इसे हमारे उपकरणों से पता लगाया जा सकता है।

NA64 प्रयोग के बारे में वीडियो:

रहस्यमय अंधेरे फोटॉन का शिकार: NA64 प्रयोग