Представлены результаты эксперимента MoEDAL по поиску магнитных монополей
Эксперимент MoEDAL — это специализированная установка по поиску гипотетических магнитных монополей и других возможных частиц с высокой ионизационной способностью. Это самый скромный среди всех детекторов, установленных на LHC, скромный как по своим размерам, так и по используемым технологиям. Он предназначен не для активной, а для пассивной регистрации частиц, причем в таких условиях, в которых все остальные детекторы эти частицы не заметили бы. Так что, несмотря на свою дешевизну и простоту, он кое в чем дополняет работу больших детекторов.
Метод регистрации, вкратце, таков. В экспериментальном зале детектора LHCb, недалеко от точки столкновения протонов, установлены регистрирующие экраны и металлические стержни. Экраны были установлены на стенках зала почти с самого начала работы LHC. Если бы в столкновениях протонов рождались медленные стабильные частицы с большим электрическим зарядом или монополи, то они могли бы пролететь сквозь экраны и оставить в них свой след. Металлические стержни были добавлены в сентябре 2012 года. Они должны захватывать вылетающие монополи в ходе работы коллайдера, а потом экспериментаторы смогли бы «прогнать» стержни на чувствительном сверхпроводящем магнитометре и обнаружить эти пойманные монополи. В качестве рабочего материала здесь используется алюминий — он и дешев, и обладает высокой захватывающей способностью к магнитным монополям.
На днях в архиве е-принтов появилась статья arXiv:1311.6940 с первыми результатами MoEDAL, полученными после магнитного анализа металлических стержней. Стержни были разрезаны на небольшие фрагменты (всего их было 606) и в сентябре 2013 года проанализированы на сверхпроводящем магнитном спектрометре в швейцарском Федеральном институте технологий в Цюрихе (ETH Zurich). Этот прибор обычно используется для изучения магнетизма горных пород; калибровка показала, что он будет способен детектировать наличие монополей в широком диапазоне магнитных зарядов.
При изучении всех образцов никакого монопольного сигнала не было обнаружено. Результаты позволяют исключить присутствие в образцах пойманных монополей с магнитным зарядом больше 0,4 от дираковского заряда — стандартной единицы измерения магнитного заряда монополя. Поскольку условие квантования Дирака требует, чтобы магнитный заряд монополя был кратен дираковскому, можно сказать, что в исследованных образцах монополей не было найдено вовсе.
Таким образом, эксперимент MoEDAL впервые расширил спектр инструментальных поисков монополей. Если раньше физики искали (и не находили) только природные, космические монополи — которых могло быть мало в силу каких-то астрофизических причин, — то сейчас они ищут (и не находят) монополи рукотворные.
Новая фаза работы эксперимента MoEDAL пройдет в 2014–2015 годах, когда еще больший объем чувствительного вещества будет ловить монополи в столкновении протонов на обновленном LHC.
-
-
Практически переворот. Как это вписывать в теорию, в принципе понятно, но все равно это было бы очень неожиданное открытие. Их хоть и ищут, но мало кто серьезно рассчитывает, что они существуют.
-
Прямо так? Мне казалось они должны бы существовать, но по большинству теорий масса - явно не того порядка, что может быть достигнута на ускорителях. Не?
-
Вот потому если откроют, это будет не те монополи из теорий великого объединения, а что-то иное, какая-то совсем экзотика. Ну и кроме того, придется с уравнениями Максвелла разбираться, модифицировать их или обойтись введением дираковской струны. В общем, на мой взгляд, последния по важности будут сравнимы с открытием суперсимметрии, но только на них так не рассчитывают, как на суперсимметрию.
-
-
-
Имеет ли смысл такая аналогия?
И еще один вопрос! Есть электрическое поле от неподвижного заряда и магнитное поле от неподвижного магнита. И то и то образовано виртуальными фотонами? Если да, то в чем тогда разница?
-
А с чего вы взяли, что эта электромагнитная симметрия в таком прямолинейном виде (т.е. симметрия между уравнениями Максвелла для электрических и магнитных полей) должна быть? Можно конечно строить обобщенную электродинамику с учетом магнитных зарядов, но она оказывается более неуклюжая, чем обычная, см. мой ответ на вопрос в блоге:
http://igorivanov.blogspot.com/2013/11/6.html?showComment=1386335029481#c6100462827243845399
Но это в любом случае будет совсем не то нарушение симметрии, которое обычно имеется в виду, с массивными фотонами и т.д. — эта-то родимая симметрия уравнений никуда не девается, она в нашем мире есть.
Да, всякое ЭМ поле в квантовом описании можно представить как фотоны, иногда виртуальные, иногда реальные. У виртуальных фотонов тоже есть поляризация, причем там больше возможностей, чем для реальных фотонов. Поэтому можно сказать, что фотоны в статическом электрическом и статическом магнитном поле отличаются поляризацией.
Новости науки: физика
