Itom nga photon. Pangitaa ang dili makita

Ang photon usa ka elementarya nga partikulo nga nalangkit sa kahayag. Bisan pa, sulod sa mga usa ka dekada, ang pipila ka mga siyentipiko nagtuo nga adunay gitawag nga itom o itom nga photon. Para sa usa ka ordinaryo nga tawo, ang ingon nga pormulasyon daw usa ka kontradiksyon sa iyang kaugalingon. Alang sa mga physicist, kini makatarunganon, tungod kay, sa ilang opinyon, kini modala ngadto sa pagbutyag sa misteryo sa ngitngit nga butang.

Bag-ong mga pag-analisa sa datos gikan sa mga eksperimento sa accelerator, kasagaran resulta BaBar detectoripakita kanako kung asa itom nga photon wala kini gitago, i.e. wala kini apil sa mga sona diin wala kini makit-an. Ang eksperimento sa BaBar, nga midagan gikan sa 1999 hangtod 2008 sa SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) sa Menlo Park, California, nagkolekta og datos gikan sa pagbangga sa mga electron sa mga positron, positively charged electron antiparticle. Ang nag-unang bahin sa eksperimento, nga gitawag PKP-II, gipahigayon sa kolaborasyon sa SLAC, Berkeley Lab, ug Lawrence Livermore National Laboratory. Kapin sa 630 ka physicist gikan sa trese ka mga nasud ang nagtinabangay sa BaBar sa kinapungkayan niini.

Ang pinakaulahing pagtuki migamit ug mga 10% sa datos sa BaBar nga natala sa kataposang duha ka tuig nga operasyon niini. Ang panukiduki naka-focus sa pagpangita sa mga partikulo nga wala maapil sa Standard Model of physics. Ang resulta nga plot nagpakita sa search area (berde) nga gisuhid sa BaBar data analysis diin walay itom nga photon nga nakit-an. Gipakita usab sa graph ang mga lugar sa pagpangita alang sa ubang mga eksperimento. Ang pula nga bar nagpakita sa lugar aron masusi kung ang mga itom nga photon hinungdan sa gitawag nga g-2 anomaliyaug ang puti nga mga kaumahan nagpabilin nga wala masusi alang sa presensya sa mga itom nga photon. Gikonsiderar usab sa tsart eksperimento NA64gihimo sa CERN.

Usa ka litrato. Maximilian Bris/CERN

Sama sa ordinaryo nga photon, ang dark photon mobalhin sa electromagnetic force tali sa dark matter nga mga partikulo. Mahimo usab kini nga magpakita sa usa ka potensyal nga huyang nga bugkos sa ordinaryo nga butang, nagpasabut nga ang mga itom nga photon mahimo’g makuha sa mga pagbangga sa taas nga enerhiya. Ang nangaging mga pagpangita napakyas sa pagpangita sa mga timailhan niini, apan ang itom nga mga photon sa kasagaran gituohan nga madunot ngadto sa mga electron o uban pang makita nga mga partikulo.

Alang sa usa ka bag-ong pagtuon sa BaBar, usa ka senaryo ang gikonsiderar diin ang usa ka itom nga photon naporma sama sa usa ka ordinaryo nga photon sa usa ka electron-positron collision, ug unya madunot ngadto sa mangitngit nga mga partikulo sa butang nga dili makita sa detector. Sa kini nga kaso, usa ra ka partikulo ang makit-an - usa ka ordinaryo nga photon nga nagdala usa ka piho nga kantidad sa enerhiya. Mao nga ang team nangita alang sa piho nga mga panghitabo sa enerhiya nga katumbas sa masa sa itom nga photon. Wala siyay nakit-an nga ingon nga hit sa 8 GeV masa.

Si Yuri Kolomensky, usa ka nukleyar nga pisiko sa Berkeley Lab ug usa ka miyembro sa Departamento sa Physics sa Unibersidad sa California, Berkeley, miingon sa usa ka press release nga "ang pirma sa usa ka itom nga photon sa detector mahimong yano sama sa usa ka taas- enerhiya photon ug walay laing kalihokan." Ang usa ka photon nga gibuga sa usa ka partikulo sa sinag magpahibalo nga ang usa ka electron nabangga sa usa ka positron ug nga ang dili makita nga itom nga photon nadunot ngadto sa mangitngit nga mga partikulo sa butang, nga dili makita sa detector, nga nagpakita sa ilang mga kaugalingon sa pagkawala sa bisan unsang uban nga nag-uban nga kusog.

Ang mangitngit nga photon usab postulated sa pagpatin-aw sa kalainan tali sa mga naobserbahan nga mga kabtangan sa muon spin ug sa bili nga gitagna sa Standard Modelo. Ang tumong mao ang pagsukod niini nga kabtangan uban sa labing nailhan nga katukma. muon eksperimento g-2gipahigayon sa Fermi National Accelerator Laboratory. Sama sa giingon ni Kolomensky, ang bag-o nga mga pag-analisar sa mga resulta sa eksperimento sa BaBar kadaghanan "nagpugong sa posibilidad sa pagpatin-aw sa g-2 nga anomaliya sa mga termino sa itom nga mga photon, apan nagpasabot usab kini nga adunay laing butang nga nagmaneho sa g-2 nga anomaliya."

Ang mangitngit nga photon unang gisugyot niadtong 2008 ni Lottie Ackerman, Matthew R. Buckley, Sean M. Carroll ug Mark Kamionkowski aron ipatin-aw ang "g-2 anomalya" sa eksperimento sa E821 sa Brookhaven National Laboratory.

mangitngit nga portal

Ang nahisgotan nga eksperimento sa CERN nga gitawag og NA64, nga gihimo sa bag-ohay nga mga tuig, napakyas usab sa pag-ila sa mga panghitabo nga nag-uban sa mga itom nga photon. Ingon sa gitaho sa usa ka artikulo sa "Physical Review Letters", pagkahuman sa pag-analisar sa datos, ang mga pisiko gikan sa Geneva wala makit-an ang mga itom nga photon nga adunay mga masa gikan sa 10 GeV hangtod 70 GeV.

Apan, sa pagkomento niini nga mga resulta, si James Beecham sa ATLAS nga eksperimento nagpahayag sa iyang paglaum nga ang unang kapakyasan makadasig sa nakigkompetensya nga ATLAS ug CMS nga mga team sa pagpadayon sa pagpangita.

Nagkomento si Beecham sa Mga Sulat sa Pagrepaso sa Pisikal. -

Usa ka eksperimento nga susama sa BaBar sa Japan gitawag Kampana IInga gilauman nga maghatag usa ka gatos ka pilo nga mas daghang datos kaysa sa BaBar.

Sumala sa pangagpas sa mga siyentipiko gikan sa Institute of Basic Sciences sa South Korea, ang makahahadlok nga misteryo sa relasyon tali sa ordinaryo nga butang ug sa kangitngit mahimong ipasabut gamit ang portal nga modelo nga nailhan nga "dark axion portal ». Gibase kini sa duha ka hypothetical nga dark sector nga mga partikulo, ang axion ug ang dark photon. Ang portal, ingon sa gisugyot sa ngalan, usa ka transisyon tali sa mangitngit nga butang ug wala mailhi nga pisika ug kung unsa ang nahibal-an ug nasabtan namon. Ang pagkonektar niining duha ka mga kalibutan usa ka itom nga photon nga anaa sa pikas nga bahin, apan ang mga physicist nag-ingon nga kini makita sa atong mga instrumento.

Video bahin sa eksperimento sa NA64:

Pagpangayam alang sa misteryosong ngitngit nga photon: ang eksperimento sa NA64