"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
|
03.02.2018
00:21 |
Переходы в ядрах бериллия укажут на темные фотоны 
Американский физик-теоретик предложил искать гипотетические темные фотоны, наблюдая за электрон-позитронными парами, которые образуются в результате перехода ядра бериллия-8 из возбужденного состояния в основное. Ученый вычислил сечение подобных процессов и показал, что с их помощью можно найти фотоны с массой от одного до 18 мегаэлектронвольт и параметром ε ≿ 10−4. Статья опубликована в Physical Review D.
В 2008 году группа физиков-теоретиков под руководством Марка Камионковски (Marc Kamionkowski) предположила, что частицы темной материи могут взаимодействовать друг с другом (а также с частицами обычной материи) с помощью «темных» электромагнитных сил. Эти силы возникают в результате обмена «темными» фотонами, которые очень сильно напоминают обычные фотоны, однако отвечают новому калибровочному полю и очень слабо взаимодействуют с обычными электромагнитными токами Стандартной модели. При этом масса нового фотона не обязана быть нулевой, то есть радиус действия «темного» электромагнетизма может быть сильно ограничен. С помощью темных фотонов ученые пытались объяснить некоторые расхождения в экспериментальных фактах (например, g−2 аномалию мюона), темные фотоны активно ищут.
Стандартным инструментом поиска новых частиц в современной физике являются ускорители. На таких установках ученые сталкивают элементарные частицы, предварительно разогнанные до огромных скоростей. В результате возникают новые частицы — огромная энергия как будто «вытаскивает» их из вакуума. При этом масса продуктов столкновения не может превысить полную энергию столкнувшихся частиц. Именно из-за этого для открытия бозона Хиггса потребовалось строить Большой адронный коллайдер, разгоняющий пучки адронов до энергии порядка нескольких тераэлектронвольт. Как правило, только что образовавшиеся частицы быстро распадаются. Тем не менее, анализируя различные каналы распада и вычисляя, какой вклад они дают в сечение процесса, можно уверенно сказать, какая частица его запустила. Подробнее о работе ускорителей можно прочитать в этой статье.
Однако для поиска темных фотонов этот способ пока не дал каких-либо интересных результатов. Поэтому в новой статье физик Джонатан Козачук (Jonathan Kozaczuk) предлагает другую схему эксперимента, в котором эти частицы могут проявиться. Для этого ученый предлагает облучать ядра лития-7 протонами, разогнанными до энергии порядка десяти мегаэлектронвольт. В результате будут возникать возбужденные состояния ядра́ бериллия-8, отличающиеся суммарным моментом. Как правило, оба состояния довольно быстро переходят в основное состояние, испуская при этом фотон. С другой стороны, они могут излучить темный фотон, который так же быстро распадется на электрон-позитронную пару. Если такие пары действительно будут возникать, это укажет на существование темных фотонов. Для чистоты эксперимента необходимо измерять энергии электрона и позитрона по отдельности.
Разумеется, физик не просто предложил схему эксперимента, но и оценил, насколько большой вклад в образование электрон-позитронных пар вносят темные фотоны. Для этого он рассчитал, как будет зависеть сечение подобных процессов от массы гипотетического фотона и параметра ε, описывающего, насколько слабо фотоны взаимодействуют с частицами обычной материи. Затем он сравнил его с сечением образования пары, рассчитанным в рамках Стандартной модели. Оказалось, что при достаточно хорошем разрешении масс электрона и позитрона в сечении реакции будет возникать отчетливо заметный пик (смотри рисунок). Правда, при уменьшении массы фотона сечение реакции быстро падает, и с помощью предложенной схемы можно будет выявить только фотоны с массами от одного до двадцати мегаэлектронвольт.
Помимо прочего, автор отмечает, что предложенную им схему эксперимента можно сравнительно легко реализовать. Поэтому при должном финансировании его можно будет провести в течение одного-двух лет. На идею физика вдохновил эксперимент по измерению углового распределения электрон-позитронных пар, возникающих при распаде возбужденных состояний бериллия-8, проведенный в институте ядерных исследований ATOMKI.
В конце прошлого года физики-теоретики из Италии и Эстонии показали, что теорема Ландау-Янга будет нарушаться, если темные фотоны действительно существуют. Теорема Ландау-Янга запрещает массивной частице с единичным спином (например, Z-бозону) распадаться на две безмассовых частицы с таким же спином. Тем не менее, если в качестве конечных частиц выступают темный и обычный фотоны, вероятность такого распада становится ненулевой, хотя и очень маленькой. Разумеется, для этого масса темного фотона должна быть равна нулю. Если это так, в новом эксперименте с бериллием темные фотоны увидеть не удастся.
По информации https://nplus1.ru/news/2018/01/31/dark-Be
|
|
02.02.2018
23:48 |
Физики заставили воду обтекать цилиндр и открыли новый тип ямок 
Французские физики экспериментально исследовали, как потоки воды размывают песчаное дно вокруг цилиндрической колонны, и открыли новый тип ямок, возникающих, . . . |
|
02.02.2018
23:42 |
Физики рассчитали структуру электронной и ядерной оболочек оганесона 
Физики впервые количественно описали структуру ядерной и электронной оболочек оганесона — самого тяжелого из синтезированных на данный момент элементов. Из-за . . . |
|
02.02.2018
23:39 |
Гравитационные волны подтвердили четырехмерность Вселенной с точностью до 0,1
Американские физики уточнили размерность пространства-времени, сравнив расстояние до источника, рассчитанное по затуханию гравитационных волн и по красному . . . |
|
02.02.2018
23:36 |
Сверхмассивным черным дырам разрешили есть одну звезду в год 
Астрономы обнаружили механизм, который объясняет стабильность ассиметричных звездных скоплений, окружающих сверхмассивные черные дыры в центрах некоторых . . . |
|
02.02.2018
23:33 |
Физики обнаружили хиральные фононы в двумерных полупроводниках
Физики обнаружили в двумерном дисульфиде вольфрама хиральные фононы — периодические колебания решетки, при которых атомы селена согласованно вращаются, а атомы . . . |
|
02.02.2018
23:27 |
Человечество пережило падение гигантской кометы 
Ученые Чикагского университета нашли доказательства, что около 13 тысяч лет назад на Землю упала комета диаметром более 100 километров. Космическое тело разбилось . . . |
|
02.02.2018
23:23 |
Ученые предупредили о грядущей катастрофе 
Ученые заявили о возможном скором перевороте магнитных полюсов Земли, а также последующих за этим катаклизмах, сообщает The Daily Mail. Геофизик Дэниел Бейкер (Daniel Baker) . . . |
|
02.02.2018
23:11 |
Назван простой способ сбросить вес
Ученые клиники Майо (США) выяснили, что люди, которые проводят шесть часов на ногах ежедневно, легче теряют вес, чем те, кто ведет сидячий образ жизни. Об этом . . . |
|
02.02.2018
23:00 |
Найдены десятки ранее неизвестных городов майя 
Американские археологи обнаружили в Гватемале следы более 60 тысяч ранее неизвестных сооружений, принадлежащих цивилизации майя. По мнению ученых, наличие . . . |
|
02.02.2018
10:41 |
Amazon запатентовала следящий за руками работников браслет 
Компания Amazon запатентовала наручный браслет, который будет отслеживать положение рук работников склада и контролировать их действия. Если сотрудник начнет . . . |
|
02.02.2018
04:13 |
Конструкцию гибких аккумуляторов подсмотрели у позвоночника 
Инженеры разработали новую конструкцию для гибких и емких литий-ионных аккумуляторов — они предложили надрезать листовой аккумулятор на полоски и оборачивать . . . |
|
02.02.2018
04:10 |
Беспилотные автомобили Waymo оказались самыми самостоятельными 
Беспилотные автомобили компании Waymo оказались самыми самостоятельными в 2017 году — в среднем водителям-испытателям приходилось перехватывать управление один раз . . . |
|
02.02.2018
03:55 |
ДНК помогла управлять роем молекулярных моторов из микротрубочек 
Оказалось, что с помощью ДНК-линкеров нескольких типов можно заставить микротрубочки формироваться в группы, разъединяться обратно или вызывать их совместное . . . |
|
01.02.2018
19:41 |
Найдены следы крупнейшей вулканической катастрофы 
Ученые Университета Кертина (Австралия) выяснили, что 2,2 миллиарда лет назад на Земле после геологического затишья начали происходить катастрофические . . . |
|
01.02.2018
19:38 |
Рассказано о создании гибрида человека и обезьяны 
Эволюционный психолог Гордон Гэллап (Gordon G. Gallup) утверждает, что слухи о гибриде человека и шимпанзе правдивы. По его словам, такой гибрид родился в 1920 году во . . . |
|
01.02.2018
19:30 |
Создана самая реалистичная копия Вселенной 
Международная группа ученых под руководством Фолькера Спрингера из Института теоретических исследований имени Гейдельберга (Германия) создала самый подробный . . . |
|
01.02.2018
19:28 |
Найдено решение главной космологической загадки десятилетия 
Ученые из Южной Кореи, Франции и Индии под руководством российского физика Алексея Старобинского решили главную космологическую загадку десятилетия, предложив . . . |
|
01.02.2018
10:26 |
Жители Земли поделились фотографиями кровавой и голубой Луны 
Жители планеты 31 января наблюдали уникальное астрономическое явление — в этот день совпали суперлуние, кровавая Луна и голубая Луна. В социальных сетях люди . . . |
|
01.02.2018
10:21 |
Возникновение жизни в воде подвергли сомнению 
Ученые Гарвардского университета заявили, что жизнь на Земле возникла не в водном растворе, а в формамиде — производном муравьиной кислоты. Таким образом . . . |
