ጥቁር ፎቶን. የማይታየውን በመፈለግ ላይ

ፎቶን ከብርሃን ጋር የተያያዘ ኤሌሜንታሪ ቅንጣት ነው። ይሁን እንጂ ለአሥር ዓመታት ያህል አንዳንድ ሳይንቲስቶች ጨለማ ወይም ጨለማ ፎቶን ብለው የሚጠሩት ነገር እንዳለ ያምኑ ነበር. ለአንድ ተራ ሰው እንዲህ ዓይነቱ አጻጻፍ በራሱ ተቃርኖ ይመስላል. ለፊዚክስ ሊቃውንት, ይህ ምክንያታዊ ነው, ምክንያቱም በእነሱ አስተያየት, የጨለማውን ነገር ምስጢር ወደመግለጽ ይመራል.

ከተፋጣኝ ሙከራዎች የተገኙ አዳዲስ ትንተናዎች፣ በዋናነት ውጤቶች አሞሌ ማወቂያየት አሳየኝ። ጨለማ ፎቶን አልተደበቀም, ማለትም ያልተገኘባቸውን ዞኖች አያካትትም. ከ1999 እስከ 2008 ባለው በ SLAC (ስታንፎርድ ሊኒያር አክስሌሬተር ሴንተር) በሜንሎ ፓርክ፣ ካሊፎርኒያ የተደረገው የባባር ሙከራ መረጃን የሰበሰበው ከ ኤሌክትሮኖች ከፖዚትሮን ጋር ግጭት, አዎንታዊ ኃይል ያላቸው ኤሌክትሮኖች ፀረ-ፓርቲሎች. የሙከራው ዋናው ክፍል, ይባላል PKP-IIየተካሄደው ከSLAC፣ Berkeley Lab እና ሎውረንስ ሊቨርሞር ብሔራዊ ላቦራቶሪ ጋር በመተባበር ነው። ከ630 ሀገራት የተውጣጡ ከXNUMX በላይ የፊዚክስ ሊቃውንት ባባር ላይ ተባብረው ነበር።

የመጨረሻዎቹ ትንታኔዎች ባለፉት ሁለት ዓመታት የስራ ጊዜ ውስጥ ከተመዘገበው የBaBar መረጃ 10% ያህሉን ተጠቅሟል። ጥናቶች በመደበኛ የፊዚክስ ሞዴል ውስጥ ያልተካተቱ ቅንጣቶችን በማግኘት ላይ ያተኮረ ነው። የተገኘው ሴራ ምንም ጥቁር ፎቶኖች ያልተገኙበትን የ BaBar መረጃ ትንተና የተቃኘውን የፍለጋ ቦታ (አረንጓዴ) ያሳያል። ግራፉ ለሌሎች ሙከራዎች የፍለጋ ቦታዎችንም ያሳያል። ቀይ አሞሌው የጨለማ ፎቶኖች የሚባሉትን ያመጡ እንደሆነ ለማረጋገጥ አካባቢውን ያሳያል g-2 anomalyእና ነጭ ሜዳዎች ለጨለማ ፎቶኖች መገኘት ሳይመረመሩ ቀርተዋል. ሰንጠረዡም ግምት ውስጥ ያስገባል ሙከራ NA64በ CERN የተሰራ.

ምስል. ማክስሚሊያን ብሪስ / CERN

ልክ እንደ ተራ ፎቶን፣ ጨለማው ፎቶን የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይልን በጨለማ ቁስ አካላት መካከል ያስተላልፋል። እንዲሁም ከተራ ቁስ ጋር ደካማ ሊሆን የሚችል ትስስር ሊያሳይ ይችላል፣ ይህ ማለት ጥቁር ፎቶኖች ከፍተኛ ኃይል ባለው ግጭት ሊፈጠሩ ይችላሉ። ከዚህ ቀደም የተደረጉ ፍለጋዎች የእሱን ዱካዎች ማግኘት አልቻሉም፣ ነገር ግን ጥቁር ፎቶኖች በአጠቃላይ ወደ ኤሌክትሮኖች ወይም ሌሎች የሚታዩ ቅንጣቶች ይበሰብሳሉ ተብሎ ይታሰባል።

በባባር ላይ ለተደረገው አዲስ ጥናት አንድ ጥቁር ፎቶን በኤሌክትሮን-ፖዚትሮን ግጭት ውስጥ እንደ ተራ ፎቶን የሚፈጠርበት እና ከዚያም ለማወቂያው የማይታይ ወደ ጨለማ የቁስ አካል የሚበላሽበት ሁኔታ ተወስዷል። በዚህ ሁኔታ አንድ ቅንጣት ብቻ ሊታወቅ ይችላል - የተወሰነ መጠን ያለው ሃይል የሚይዝ ተራ ፎቶን። ስለዚህ ቡድኑ ከጨለማው የፎቶን ብዛት ጋር የሚዛመዱ የተወሰኑ የኃይል ክስተቶችን ፈለገ። በ 8 ጂቪ ብዙሃኖች ላይ እንደዚህ አይነት ድብደባ አላገኘም.

በበርክሌይ ላብ የኒውክሌር ፊዚክስ ሊቅ እና በካሊፎርኒያ ዩኒቨርሲቲ የፊዚክስ ዲፓርትመንት አባል ዩሪ ኮሎመንስኪ በጋዜጣዊ መግለጫው ላይ እንደተናገሩት "በመርማሪው ውስጥ ያለው የጨለማ ፎቶን ፊርማ እንደ አንድ ቀላል ይሆናል- ኢነርጂ ፎቶን እና ሌላ እንቅስቃሴ የለም." በጨረር ቅንጣቢ የሚለቀቀው አንድ ፎቶን ኤሌክትሮን ከፖዚትሮን ጋር መጋጨቱን እና የማይታየው ጨለማ ፎቶን ወደ ጨለማ የቁስ አካል መበስበስ ፣ለማወቂያው የማይታይ እና ሌላ ምንም ተጨማሪ ሃይል በሌለበት እራሱን ያሳያል።

የጨለማው ፎቶን እንዲሁ በ muon spin በሚታዩ ባህሪያት እና በስታንዳርድ ሞዴል በተተነበየው እሴት መካከል ያለውን ልዩነት ለማብራራት ተለጠፈ። ግቡ ይህንን ንብረት በጣም በሚታወቅ ትክክለኛነት መለካት ነው። muon ሙከራ g-2በ Fermi National Accelerator Laboratory ውስጥ ተካሂዷል. ኮሎመንስኪ እንደተናገረው የባባር ሙከራ ውጤት በቅርብ ጊዜ የተደረጉ ትንታኔዎች በአብዛኛው "g-2 Anomaly ከጨለማ ፎቶኖች አንጻር የማብራራት እድልን ያስወግዳል, ነገር ግን ሌላ ነገር g-2 anomaly እየመራ ነው ማለት ነው."

የጨለማው ፎቶን ለመጀመሪያ ጊዜ የቀረበው እ.ኤ.አ. በ 2008 በሎቲ አከርማን ፣ ማቲው አር.ባክሌይ ፣ ሴን ኤም. ካሮል እና ማርክ ካሚንኮቭስኪ በብሩክሃቨን ናሽናል ላብራቶሪ በተደረገው E2 ሙከራ ላይ “g-821 anomaly”ን ለማስረዳት ነው።

ጨለማ ፖርታል

በቅርብ ዓመታት ውስጥ የተካሄደው NA64 ተብሎ የሚጠራው የ CERN ሙከራ ከጨለማ ፎቶኖች ጋር አብረው የሚመጡትን ክስተቶችም ማወቅ አልቻለም። በ"Physical Review Letters" ላይ በወጣው መጣጥፍ ላይ እንደተገለጸው መረጃውን ከተነተነ በኋላ ከጄኔቫ የመጡ የፊዚክስ ሊቃውንት ከ10 ጂቪ እስከ 70 ጂቪ ያለው የጨለማ ፎቶኖች ማግኘት አልቻሉም።

ነገር ግን በእነዚህ ውጤቶች ላይ አስተያየት ሲሰጥ የATLAS ሙከራው ጄምስ ቢቻም የመጀመሪያው ውድቀት ተፎካካሪውን የATLAS እና CMS ቡድኖችን እንዲመለከቱት እንደሚያበረታታ ያላቸውን ተስፋ ገልጿል።

ቢቻም በአካላዊ ግምገማ ደብዳቤዎች ላይ አስተያየት ሰጥቷል። -

በጃፓን ከ BaBar ጋር ተመሳሳይ የሆነ ሙከራ ይባላል ደወል IIከ BaBar መቶ እጥፍ የበለጠ መረጃ እንደሚሰጥ የሚጠበቀው.

በደቡብ ኮሪያ ከሚገኘው የመሠረታዊ ሳይንሶች ተቋም የሳይንስ ሊቃውንት መላምት እንደሚለው፣ በተራው ጉዳይ እና በጨለማ መካከል ስላለው ግንኙነት አስጨናቂ እንቆቅልሽ በሚታወቅ የፖርታል ሞዴል በመጠቀም ሊገለጽ ይችላል ።ጨለማ አክሽን ፖርታል. እሱ የተመሠረተው በሁለት መላምታዊ የጨለማ ሴክተር ቅንጣቶች ማለትም አክሽን እና ጨለማው ፎቶን ነው። ፖርታሉ፣ ስሙ እንደሚያመለክተው፣ በጨለማ ጉዳይ እና በማይታወቅ ፊዚክስ እና በምናውቀው እና በምንረዳው መካከል የሚደረግ ሽግግር ነው። እነዚህን ሁለት ዓለማት ማገናኘት በሌላ በኩል ያለው ጥቁር ፎቶን ነው, ነገር ግን የፊዚክስ ሊቃውንት በመሳሪያዎቻችን ሊታወቅ ይችላል ይላሉ.

ስለ NA64 ሙከራ ቪዲዮ፡-

ሚስጥራዊውን የጨለማ ፎቶን ማደን፡ የ NA64 ሙከራ