Когда технологии действительно новые: поиск физики за пределами Стандартной модели

19 Мая 2015 в 14:00, Илья Хель 6 357 просмотров 4

Магнитный экран

Стандартную модель физики частиц иногда называют «теорией почти всего». Это лучший набор уравнений на сегодняшний день, описывающий фундаментальные частицы Вселенной и то, как они взаимодействуют. Тем не менее у этой теории есть бреши. Она не дает адекватного объяснения гравитации, не может объяснить асимметрию материи и антиматерии в юной Вселенной; частицы темной материи или темная энергия для нее вообще не существует.

Теперь у ученых есть новый инструмент, который поможет в поисках физики за пределами хорошей, но неполной Стандартной модели. Международная команда ученых разработала и испытала магнитный экран, который впервые сможет создать чрезвычайно низкое магнитное поле в большом объеме. Это устройство обеспечивает магнитное экранирование в 10 раз лучше, чем любые предыдущие экраны. Его рекордная производительность позволит ученым измерять определенные свойства фундаментальных частиц с высоким уровнем точности — а это, в свою очередь, может выявить доселе скрытую физику и направить их в сторону поиска новых частиц.

Работа, описывающая новый магнитный экран, появилась в Journal of Applied Physics.

Высокоточные измерения являются одним из трех пределов, затрудняющих поиск физики за пределами Стандартной модели, говорит Тобиас Линс, работавший над новым магнитным экраном в исследовательской лаборатории Питера Фирлингера в Техническом университете Мюнхена в Германии. Точные измерения дополняют другие методы поиска новой физики, включая сталкивание частиц в коллайдере с целью производства новых, высокоэнергетических частиц, и вглядывание в космос с целью уловить сигналы юной Вселенной.

Магнитное поле

«Точные эксперименты могут исследовать природы в энергетических рамках, которые недоступны на текущем и следующем поколении экспериментов с использованием коллайдеров», — говорит Линс. Это потому, что существование экзотических новых частиц может незначительно изменять свойства уже известных частиц. Крошечные отклонения от ожидаемых параметров могут означать еще неоткрытые фундаментальные частицы в «зоопарке частиц».

Строительство экрана

Ученые построили новый экран из нескольких слоев специального состава, состоящего из никеля и железа, который имеет высокую степень магнитной проницаемости — то есть может выступать как губка, впитывая и перенаправляя магнитное поле, вроде собственного магнитного поля Земли или полей, генерируемых оборудованием, вроде двигателей и трансформаторов.

«Этот аппарат можно сравнить с кубовидной русской матрешкой, — говорит Линс. — Подобно матрешкам, большинство слоев можно использовать отдельно, и чем больше слоев, тем выше защита внутренней части».

Большой прорыв команды заключается в глубоком численном моделировании расположения точно изготовленных намагничиваемых сплавов, в результате чего существенно оптимизированы детали конструкции, вроде толщины, соединений и расстояния между слоями.

Материалы в магнитных экранах изменяют свою намагниченность из-за воздействий внешней среды, вроде перепадов температур и вибраций, вызываемых проходящими автомобилями, и эти сдвиги могут проникать внутрь экрана. Более тонкие листы в новой конструкции позволили лучше сбалансировать магнитное поле в металле, в результате чего появилось самое маленькое и однородное поле в пределах экранируемого пространства, обходящее даже нормальное магнитное поле межзвездной среды.

Новые эксперименты не за горами

В планах ученых — использовать новый магнитный щит в эксперименте, чтобы проверить пределы распределения зарядов (так называемый электрический дипольный момент) на изотопе ксенона. ЭДМ, которое будет выше предсказанного Стандартной моделью, может сигнализировать о существовании новой частицы, масса которой будет напрямую зависеть от величины, на которую ЭДМ отклонился от ожидаемой величины.

Также ученые хотят использовать модифицированный детектор SQUID — который может обнаруживать тончайшие магнитные поля — для поиска давно предполагаемых, но никогда не обнаруженных магнитных монополей. В магнетически тихом пространстве внутри экрана монополь, проходящий через SQUID, может произвести магнитное поле выше уровня фонового шума, говорит Линс.

Когда технологии действительно новые: поиск физики за пределами Стандартной модели

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

4 комментария

  1. vinstlow

    Будем подождать ) (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  2. tabasko

    Если нельзя увидеть можно услышать, нельзя услышать можно почувствовать, нельзя почувствовать можно осознать, невозможно осознать надо придумать что бы увидеть, услышать, почувствовать и осознать. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  3. ivanovich-6056@mail.ru

    Уважаемые! --- Убедительно прошу опубликовать ниже следующею информацию --- у Вас и везде, где только можно в интернете в математические разделы или в общие на ваше усмотрение.

    APPEAL TO WORLD
    PUBLIC !!!
    WARNING !!!ALL,
    Dear you cann't do nothing, nothing to help, that does not change, and did not respond to my request --- necessarily go to my website
    http://2357111317.jimdo.com/

    ---- But, then, as firmly proved there --- EARTH, all of humanity including YOU --- perish and destroy them all --- until 2039. !!! --- FULL cooling core and decay of the magnetosphere. ---

    ---IF, do not fix it in textbooks, and thus in the nature on EARTH --- false picture NUMBERS !!!

    ALL are detailed described and found on this website.
    I warn you that I have the copyright svidetelsto on these discoveries.

    --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    ОБРАЩЕНИЕ К МИРОВОЙ
    ОБЩЕСТВЕННОСТИ !!!
    ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ВСЕМ !!!
    Уважаемые, Вы можите ничего не делать, ничем не помогать, ни чего не менять и никак не реагировать на мою просьбу --- в обязательном порядке зайти на мой сайт http://2357111317.jimdo.com/

    ---- Но, тогда, как твёрдо доказал там --- ЗЕМЛЯ, всё ЧЕЛОВЕЧЕСТВО в том числе и ВЫ --- ПОГИБНИТЕ И ВСЕХ ПОГУБИТЕ --- ДО 2039 ГОДА!!! --- ОТ ПОЛНОГО ОСТЫВАНИЯ ЯДРА ЗЕМЛИ И РАСПАДА МАГНИТОСФЕРЫ. ---

    --- ЕСЛИ, НЕ ИСПРАВИТЕ В УЧЕБНИКАХ, А ЗНАЧИТ И В ПРИРОДЕ НА ЗЕМЛЕ --- ЛОЖНУЮ КАРТИНУ ЧИСЕЛ !!!

    ВСЁ ПОДРОБНО УКАЗАНО, ОПИСАНО И НАЙДЁТЕ НА ЭТОМ САЙТЕ. ----
    http://2357111317.jimdo.com/

    Предупреждаю, что имею авторское свидетельсто на эти открытия.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.