การค้นหาแกนที่เข้าใจยากถึงมวลวิกฤต เว็บสล็อตเว็บตรง สล็อตฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ 1 บาท BY เลโต ซาปูนาร์ | เผยแพร่เมื่อ 25 กุมภาพันธ์ 2022 6:00 น. ศาสตร์
การทดลอง ADMX ใช้เพื่อค้นหาแกน
การทดลอง ADMX ที่ใช้ในการค้นหา axions ถูกดึงออกมาเพื่อการบำรุงรักษา Nick Du
อนุภาคเล็ก ๆ ที่ทำหน้าที่เหมือนคลื่นกำลังกลายเป็นคำอธิบายของสสารมืดตามการทบทวนทางวิทยาศาสตร์ที่ตีพิมพ์ในสัปดาห์นี้
อนุภาคทางทฤษฎีที่เรียกว่าแอกเซียนอาจเป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการอธิบายสสารมืด ซึ่งเป็นสิ่งที่เข้าใจยากซึ่งประกอบเป็น 85 เปอร์เซ็นต์ของสสารทั้งหมดในจักรวาลซึ่งแทบไม่มีปฏิสัมพันธ์กับสสาร “ปกติ” ของเรา บทวิจารณ์ใหม่สองรายการแสดงให้เห็นว่าอนุภาคนี้เปลี่ยนจากอันดับรองลงมาเป็นสปอตไลท์ได้อย่างไรในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทฤษฎีเกี่ยวกับสสารมืดได้พัฒนาขึ้นเพื่อทำให้อนุภาคเหล่านี้มีความน่าเชื่อถือมากขึ้นรายงานกล่าว พวกเขายังสำรวจว่านักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจจับ axionsได้อย่างไร รายงานทั้งสองฉบับได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Science Advances ในสัปดาห์ นี้
หาก axions เป็นสสารมืด แสดงว่าตอนนี้มี axions
กำลังเคลื่อนผ่านคุณไป แต่คุณไม่ได้สังเกตเพราะมันแทบไม่มีปฏิสัมพันธ์กันFrancesca Chadha-Dayนักฟิสิกส์จาก Durham University ในสหราชอาณาจักรและผู้เขียนการทบทวนทฤษฎีกล่าว . เธอยังทำงานกับTOORADซึ่งเป็นการทำงานร่วมกันของเครื่องตรวจจับ แกน
เมื่อเธอเริ่มทำงานเกี่ยวกับ axions เมื่อสิบปีที่แล้วพวกมันเป็นผู้สมัครสสารมืดมากกว่า พวกเขามีความโดดเด่นมากขึ้นตั้งแต่ส่วนใหญ่มาจากสิ่งที่เธอกล่าวว่าเป็น “ความล้มเหลวของ Large Hadron Collider หรือเครื่องตรวจจับสสารมืด” เพื่อค้นหาคำอธิบายที่ชื่นชอบของสสารมืดมานานหลายทศวรรษซึ่งเรียกว่าปฏิสัมพันธ์เล็กน้อย อนุภาคขนาดใหญ่ (WIMPS)
ทั้งสองเป็นอนุภาคทางทฤษฎีที่มองเห็นได้ยาก แล้ว axions กับ WIMPS ต่างกันอย่างไร?
WIMPS มีความสำคัญมากกว่าเล็กน้อย ซึ่งเป็นอนุภาคที่เป็นกลางและหนักซึ่งคล้ายกับศูนย์กลางของอะตอมหนักGray Rybkaนักฟิสิกส์และโฆษกของAxion Dark Matter eXperiment (ADMX) จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันกล่าว ไม่ได้มีส่วนร่วมในการทบทวนอย่างใดอย่างหนึ่ง
ในทางตรงกันข้าม Axions จะมีมวลน้อยกว่า และเบากว่าอนุภาคที่เบาที่สุดที่เรียกว่านิวตริโนด้วยซ้ำ พวกมันเบาจนทำตัวแปลกไป
Chadha-Day กล่าวว่า “สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับ axion คือสสารมืดของ axion มีลักษณะเหมือนสนามที่ปกคลุมทั่วทั้งจักรวาล” มากกว่าที่จะเป็นอนุภาคเดี่ยวที่เคลื่อนที่ไปรอบๆ
วัตถุทุกชิ้นมีสิ่งที่เรียกว่าความเป็นคู่ของอนุภาคคลื่น—หมายความว่าสิ่งต่าง ๆ ทำหน้าที่ในระดับหนึ่งเหมือนคลื่นและในระดับหนึ่งเหมือนอนุภาค ตัวอย่างเช่น สิ่งเล็กๆ อย่างอิเล็กตรอนสามารถทำหน้าที่เหมือนอนุภาคที่ถูกยิงผ่านอวกาศและชนกับอนุภาคอื่นๆ เช่น ลูกบิลเลียด แต่มันยังสามารถทำหน้าที่เหมือนคลื่นที่รวมเข้ากับคลื่นอื่น ๆ และไม่มีอยู่ในที่ใดที่หนึ่งอย่างแน่นอนในแต่ละครั้ง แต่ยิ่งวัตถุหนักเท่าไร เอฟเฟกต์นี้จะยิ่งเด่นชัดน้อยลงเท่านั้น – ยิ่งมันทำหน้าที่เหมือนอนุภาคมากเท่านั้น ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของธรรมชาติคลื่นนี้ แกนควรมีปฏิกิริยากับแสงเพียงเล็กน้อยและเมื่อล้อมรอบด้วยสนามแม่เหล็ก หากมีอยู่จริง แอกซอนสามารถแปลงเป็นโฟตอน ซึ่งเป็นอนุภาคของแสง และโฟตอนกลับสู่แกน
การทบทวนทฤษฎีคือ “การสรุปที่ดีว่าความคิดจะไปทางไหน” Rybka กล่าว WIMPS และ axions ถูกนำมาใช้เมื่อหลายสิบปีก่อนเพื่อเป็นคำอธิบายสำหรับสสารมืดในเวลาเดียวกัน Rybka กล่าว พวกเขาไม่ใช่ผู้สมัครเพียงคนเดียวสำหรับสสารมืด แต่พวกเขามีความโดดเด่นที่สุด
Rybka กล่าวว่า “ในขณะนั้น ชุมชนส่วนใหญ่ชื่นชอบ WIMPS” เนื่องจากสามารถค้นหาได้ง่ายกว่าด้วยเทคโนโลยีที่มีอยู่ หลังจากค้นหา WIMPS เป็นเวลาสามทศวรรษแล้วไม่พบอะไรเลย “มีคนจำนวนมากที่เบื่อกับแนวคิดนี้”
ทฤษฎีสตริงทำนายว่าควรมี axions
เพื่อไขปริศนาเรื่องการทรงตัวของสสารและปฏิสสารในจักรวาล
เหตุผลส่วนหนึ่งที่ทำให้ความสนใจใน axions เพิ่มขึ้นคือตอนนี้นักวิจัยมีเทคโนโลยีที่จะตามล่าพวกมัน Rybka กล่าวว่า “มีแนวคิดมากมายเกี่ยวกับวิธีสร้างการทดลองเพื่อค้นหา [axions] ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้เปลี่ยนจากการคิดค้นการทดลองเพื่อตรวจจับอนุภาค มาเป็นการ “ทำการค้นหาที่เราคิดว่าเรามีโอกาสค้นพบได้ดี”
จนถึงตอนนี้ การทดลองอย่าง ADMX ได้พยายามตรวจจับแกนโดยการสร้างห้องที่มีสนามแม่เหล็กแรงสูง และมีขนาดเฉพาะ เพื่อให้สะท้อนกับมวลของแกนหนึ่ง มันเหมือนกับว่าเครื่องดนตรีสองชิ้นที่มีขนาดต่างกัน—ไวโอลินกับเชลโล—จะฮัมเพลงเมื่อพวกมันหยิบเสียงรอบข้างที่แตกต่างกันของระดับเสียงสูงหรือต่ำ Chadha-Day กล่าวว่าการสะท้อนนี้จะทำให้เกิด axions มากขึ้นเพื่อเปลี่ยนเป็นโฟตอนในโพรงและเครื่องตรวจจับที่มีความละเอียดอ่อนอย่างยิ่งจะหยิบขึ้นมา
ADMX มีความไวต่อ axions ในช่วงที่แคบของมวลที่เป็นไปได้เท่านั้น อย่างไรก็ตาม นักทดลองได้คิดหาวิธีอันชาญฉลาดในการผลิตเครื่องตรวจจับที่สามารถรับมวลแกนในขอบเขตที่กว้างขึ้น Chadha-Day กล่าว นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะ “ไม่มีเหตุผลใดที่จักรวาลจะดีสำหรับเรา” และทำให้ axions เป็นมวลที่ง่ายต่อการค้นหาเธอกล่าว
นักดาราศาสตร์อาจสังเกตแกนต่างๆ จากอวกาศได้ด้วยการดูสถานที่สำคัญสองแห่งที่มีสนามแม่เหล็ก ได้แก่ กระจุกดาราจักรและดาวนิวตรอน Axions จะเปลี่ยนสเปกตรัมของแสงที่ออกมาจากสสารที่ตกลงไปในหลุมดำในใจกลางของดาราจักร พวกมันยังทำให้ดาวนิวตรอนเปล่งแสงออกมาในความถี่วิทยุมากกว่าที่คาดไว้
หากการทดลองที่กำลังดำเนินอยู่และที่กำลังจะเกิดขึ้นเหล่านี้ไม่พบ axions ในสถานที่ที่นักวิทยาศาสตร์คาดหวัง นักทฤษฎีจะต้องกลับไปที่กระดานวาดภาพ แต่ถ้าตรวจพบ axions Rybka กล่าวในที่สุด “เราจะรู้ว่าสสารมืดคืออะไร” เว็บสล็อตเว็บตรง สล็อตฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ 1 บาท
