Эксперимент CROWS по поиску гипотетических сверхлегких частиц дал отрицательный результат

Ключевые компоненты установки CROWS

Рис. 1. Ключевые компоненты установки CROWS: резонатор со стоячей волной (1) и детекторная камера, заэкранированная от электромагнитных волн (2). Изображение из обсуждаемой статьи в Phys. Rev. D

В ЦЕРНе завершился эксперимент CROWS по поиску так называемых «виспов» — гипотетических сверхлегких и очень слабо взаимодействующих частиц за пределами Стандартной модели. Как и предыдущие эксперименты, CROWS показал отрицательный результат, закрыв тем самым еще одну область параметров в моделях Новой физики. В целом такие эксперименты позволяют прощупать новые грани нашего мира и тем самым дополняют эксперименты при очень высоких энергиях.

Физика частиц на масштабе меньше электронвольта

Современные эксперименты в физике элементарных частиц ведутся в области масс вплоть до тераэлектровольт (ТэВ) и выше. Многие физики ожидают где-то нам найти первые проявления физики за пределами Стандартной модели. Но наряду с этими Тэвными массами и энергиями существует и другой масштаб, который тоже привлекает внимание ученых в поисках Новой физики, — это массы меньше электронвольта.

Во-первых, здесь «обитают» нейтрино. Точные массы нейтрино пока неизвестны, но их разность лежит в районе миллиэлектронвольтов (мэВ; не путать с МэВ — мегаэлектровольтами). Раз массы нейтрино таковы, то должен существовать какой-то механизм в теории взаимодействий частиц, который в силу каких-то причин этот масштаб предпочитает. А это, в принципе, может означать, что тут «живут» и какие-то другие частицы, еще более незаметные для прямого наблюдения, чем нейтрино.

Во-вторых, знаменитая космологическая постоянная, если ее пересчитать в энергетические единицы, тоже указывает на область масс порядка мэВ. Как это число интерпретировать в таком контексте — не совсем понятно, но просто так отбрасывать этот возможный намек природы не стоит.

В-третьих, в разнообразных теориях Новой физики встречаются сверхлегкие частицы разной природы. Это, например, аксионы (гипотетические скалярные частицы, помогающие объяснить, почему в сильном взаимодействии не проявляется CP-нарушение) или сверхлегкие гравитино, которые иногда возникают в теориях супергравитации. Наконец, с недавних пор популярны такие модели Новой физики, в которых темная материя представляет собой не просто один сорт частиц, а, скорее, целый «темный мир», в котором между частицами действуют новые «темные силы». Эти новые силы, к которым обычное вещество нечувствительно, вполне могут оказаться дальнодействующими, и тогда ответственные за них частицы-переносчики — которые условно называются «темные фотоны» — будут очень легкими, с массами в милли- или микроэлектровольты, а то и меньше.

У всех этих разнородных частиц есть общие характеристики: маленькие массы и очень слабое (но ненулевое!) взаимодействие с обычным веществом или излучением. Поэтому их часто объединяют общим термином виспы, от английского сокращения WISPs, weakly interacting sub-eV particles, слабо взаимодействующие частицы субэлектронвольтных масс (здесь есть параллель с вимпами, WIMPs, weakly interacting massive particles). Подробный обзор моделей с виспами можно найти в недавней статье arXiv:1311.0029.

Слабые эффекты, вызванные виспами, можно попытаться уловить в специальных, довольно экзотических экспериментах (примеры см. ниже). Поскольку такие частицы явно выходят за пределы Стандартной модели, они могут дать ключ к разгадке происхождения темной материи. Конечно, нет никакой гарантии, что эксперименты по поиску таких новых эффектов дадут положительный результат. Но пока что положительных результатов по поиску Новой физики не было и на коллайдерах, и в прямых поисках темной материи. Поэтому есть смысл ставить и такие эксперименты, особенно если они не требуют слишком больших финансовых вложений. В конце концов, одна из задач экспериментальной физики — проверять все свойства нашего мира, до которых эта экспериментальная физика может дотянуться.

Подобные эксперименты начали ставить в разных лабораториях мира не так давно, но их уже выполнено более десятка (опять же, обзор см. в статье arXiv:1311.0029). Участвует в этой деятельности и ЦЕРН, где уже около десяти лет работает импровизированный солнечно-аксионный телескоп CAST. В дополнение к нему в 2013 году был запущен новый, уже чисто лабораторный эксперимент CROWS (сокращение от CERN Resonant WISP Search).

В рамках этого эксперимента летом и осенью нынешнего года была проведена серия поисков виспов, а на днях были опубликованы их результаты. Забегая вперед, скажем, что, как и предыдущие эксперименты, эти поиски тоже дали отрицательные результаты — иначе бы эта новость была написана совсем в других тонах. И как водится в таких случаях, эти отрицательные результаты позволили закрыть еще один кусочек из доступной ранее области параметров модели. Никаких революционных последствий этот и другие такие эксперименты (пока) не имеют, но они дают удобный повод рассказать о тех нестандартных методах изучения микромира, которые появляются в инструментарии современной физики.

«Свечение лазером сквозь стену»

Поиски аксионов и «темных фотонов» делятся на две группы: прямые и непрямые. Так же, как и в случае поисков темной материи, непрямыми поисками называют попытки обнаружить воздействие этих частиц на астрофизические наблюдения, а прямыми — эксперименты, проводимые непосредственно в лаборатории. Эксперимент CROWS, о котором идет речь в этой заметке, относится к прямым поискам.

Даже если виспы являются хорошими кандидатами в темную материю, зарегистрировать ее по тому же принципу, по которому ищут тяжелую темную материю, будет исключительно трудно из-за ничтожного энерговыделения. Поэтому опыты здесь выглядят несколько иначе. Вместо того чтобы искать космические виспы, ученые пытаются их непосредственно получить, а затем задетектировать в лаборатории. Можно сказать, что цель таких экспериментов — скорее, доказать существование виспов в природе, а уж как они соотносятся с темной материей — вопрос второстепенный.

Как виспы можно создать и зарегистрировать в лаборатории? Только за счет их очень слабого взаимодействия с фотонами. Благодаря этому взаимодействию виспы и обычные фотоны могут иногда превращаться друг в друга (либо самостоятельно, либо в определенных внешних условиях), а значит, виспы можно попытаться найти в оптических экспериментах.

Например, в случае аксионов идея детектирования такова. Мощный лазерный луч летит в вакууме сквозь область с сильным магнитным полем (рис. 2). В классической физике это внешнее магнитное поле никак не повлияло бы на лазерный луч. Однако если предположить, что аксионы существуют и слегка взаимодействуют с фотонами, то становится возможным процесс, в котором лазерный фотон в магнитном поле превращается в аксион (эффект Примакова). Конечно, вероятность этого процесса для одного фотона очень мала, но если их в лазерном луче было очень много, то можно надеяться на некий «аксионный поток», который возникает в лазерном луче в области с магнитным полем.

Идея экспериментов по поиску аксионов методом "свечения сквозь стену"

Рис. 2. Идея экспериментов по поиску аксионов методом «свечения сквозь стену»: лазерный луч идет через область с магнитным полем, и изредка фотоны (γ) превращаются аксионы (a). Затем лазерный луч упирается в стенку, но аксионы спокойно проходят ее насквозь. Во второй секции с магнитным полем аксионы уже могут превратиться обратно в фотоны, которые и регистрируются детектором. Изображение из статьи R. Essig et al. Dark Sectors and New, Light, Weakly-Coupled Particles

Далее на пути лазерного луча встает непрозрачная стена. Все фотоны при этом поглощаются, но аксионы летят дальше, не замечая стенку — просто потому, что они с обычным веществом не взаимодействуют. Непосредственно за стенкой вновь имеется область с сильным магнитным полем, и вот в этой области какой-то из аксионов имеет шанс снова превратиться в фотон — причем фотон ровно той же частоты.

Таким образом, схема эксперимента выглядит так: в магнитном поле воздвигаем полностью непрозначную стенку и светим в нее мощным лазерным лучом. За стеной стоит детектор фотонов и пытается уловить хоть что-то. Если экранировка от исходного лазерного света хорошая и если адекватно учтены прочие технические тонкости, то даже слабенький, но надежно зарегистрированный сигнал детектора будет свидетельством в пользу существования аксионов. Для поиска темных фотонов эта схема даже слегка упрощается. Превращение в темные фотоны и обратно может происходить спонтанно, без внешней помощи, поэтому нет необходимости помещать всю установку в сильное поле. За всеми подобными экспериментами в научной литературе закрепилось забавное, но справедливое название «Light Shining through Wall», то есть эксперименты по «свечению сквозь стену».

Эксперимент CROWS

Проведенный недавно в ЦЕРНе эксперимент CROWS слегка модифицировал эту стандартную схему, что позволило добиться более высокой чувствительности (рис. 3). Во-первых, вместо лазерного света здесь используется микроволновое излучение. Если темные фотоны легкие, им всё равно, из каких фотонов материализоваться — из оптических или из микроволновых. Зато при той же мощности излучения микроволновых фотонов будет больше, чем оптических, ведь энергия каждого отдельного микроволнового фотона в тысячи раз меньше.

Общая схема эксперимента CROWS

Рис. 3. Общая схема эксперимента CROWS. Изображение из обсуждаемой статьи в Phys. Rev. D

Конечно, с микроволнами надо быть еще осторожнее, чем с оптическим излучением. Осторожнее в том смысле, что из-за большей длины волны микроволны легче огибают препятствия, глубже проникают в вещество, легче отражаются от металлических предметов. Поэтому простой стенкой на пути микроволнового луча не отделаешься. Вместо этого детектирующую аппаратуру помещают в герметично закрытую камеру, максимально заэкранированную от внешних электромагнитных полей (см. рис. 1). Стоит подчеркнуть, что заэкранироваться необходимо не только от излучения самого резонатора, но и от многочисленных источников волн гигагерцового диапазона, которыми «эфир» наполнен в наше время. По этой причине кроме внутренней экранировки, показанной на рис. 1, вся установка вместе с внешними магнитами, создающими сильное магнитное поле, окружалась еще одним электромагнитным экраном. Наконец, не осталась без внимания даже передача данных от датчика к анализатору и оцифровщику сигнала. Она осуществлялась не по металлическим коаксиальным линиям, а по оптоволокну; таким образом отсекалась последняя возможность для микроволнового излучения «просочиться» в экранируемый объем или как-то иначе повлиять на снимаемые данные.

Такие меры предосторожности были приняты вовсе не ради галочки. Полезно напомнить уже позабывшуюся сейчас историю с сенсационным результатом эксперимента PVLAS, причиной которого, как выяснилось пару лет спустя, стали паразитные электромагнитные поля, «пролезшие» в регистрационную камеру.

Во-вторых, оба ключевых компонента CROWS — излучатель и детектор — находятся внутри микроволновых резонаторов (восьмиугольники на рис. 3). Они представляют собой две медные закрытые цилиндрические камеры размером примерно 10 на 15 см, изготовленные также в ЦЕРНе, которые эффективно отражают микроволны и тем самым удерживают их внутри камеры. Резонатор удобен тем, что он позволяет накачивать волну, накапливать фотоны, не дает им сразу же улететь прочь. Резонатор как бы заставляет фотон совершить побольше попыток превратиться в виспы, а также повышает вероятность превращения виспов обратно в фотоны.

Наконец, в подобных экспериментах всегда есть опасность не увидеть эффект из-за какого-то инструментального дефекта. Для того чтобы избежать этой досадной оплошности, экспериментаторы предусмотрели тестовый сигнал. Прямо в ту же камеру, где установлен датчик, они подвели простенькую антенну и в течение всего сеанса работы с ее помощью излучали очень слабую волну на частоте, чуть отличной от искомой резонансной, — просто чтобы она не забивала искомое излучение.

Результаты CROWS

В рамках эксперимента CROWS было проведено несколько сеансов длительностью по 10–30 часов непрерывной работы. В течение всего этого времени с чувствительного датчика электромагнитных полей внутри заэкранированной зоны снимались показания. Конечно, у всякого детектора есть неустранимые внутренние шумы, так что можно сказать, что физики в течение нескольких часов в буквальном смысле записывали шумы детектора. Однако такая длинная последовательность показаний позволила с очень высокой точностью провести спектральный анализ этих шумов и выделить именно ту резонансную частоту, на которой работал излучатель снаружи камеры.

Типичный график спектральной плотности показаний датчика изображен на рис. 4. Слева показан общий вид спектральной плотности в окрестности резонансной частоты, в середине — узкая область частот в непосредственной близости от частоты тестового сигнала, справа — узкая область вблизи резонансной частоты. Тестовый сигнал, несмотря на свою слабость, виден исправно, что указывает на надежную работу всей системы регистрации и анализа, а вот на резонансной частоте не видно ничего. Это и означает, что, несмотря на все усилия, никаких виспов в этом эксперименте не зарегистрировано.

Спектральная плотность мощности по показаниям датчика, записанным за десятичасовой сеанс работы

Рис. 4. Спектральная плотность мощности по показаниям датчика, записанным за десятичасовой сеанс работы. Слева: общий вид спектральной плотности в области плюс-минус 1 кГц от центральной частоты 1739990400 Гц; положения частоты тестового сигнала и резонансной частоты помечены как ftest и fsys. Этот спектр также показан в узкой области ±0,7 мГц около частоты тестового сигнала (в центре) и около резонансной частоты (справа). Изображение из обсуждаемой статьи в Phys. Rev. D

В этих сухих числах и скучных графиках скрывается несколько впечатляющих технических достижений. Во-первых, обратите внимание на масштабы частот. Резонансная частота волны составляла примерно 1,7 ГГц (точное число указано на графиках), а спектральная плотность была промерена с шагом 30 микрогерц (!), то есть в десятки триллионов раз меньше, чем несущая частота. Даже на таком мелком шаге дискретизации спектр не «смазывается»: шум по-прежнему остается чистым шумом, а тестовый сигнал — узким пиком шириной в одну точку.

Во-вторых, обратите внимание на масштаб вертикальной шкалы (он указан слева). Типичные значения спектра мощности составляют –220 дБм. Эта стандартная для радиотехники единица измерения показывает, насколько зарегистрированная мощность слабее опорного уровня в 1 милливатт; –220 дБм означает «на 22 порядка меньше, чем 1 мВт», то есть речь идет о спектральной мощности порядка 10–25 Вт. При этом мощность микроволнового излучения, которая закачивалась в резонатор, составляла в описываемых экспериментах примерно 40 Вт. Таким образом, эксприменты показали, что даже если микроволновое излучение просачивается в закрытую камеру за счет какого-то механизма, эффективность этого просачивания не превышает величину 10–26.

Дальше эта величина пересчитывается в ограничение на величину связи между фотонами и виспами и наносится на график. На рис. 5 показан этот результат для теорий с темными фотонами. Разнообразные серые области отвечают прошлым экспериментам, а результат CROWS показан голубым цветом. Наибольшая чувствительность была достигнута при массе гипотетического темного фотона около 11 мкэВ, что примерно соответствует энергии одного микроволнового фотона. Здесь CROWS почти на порядок улучшил результат прошлых экспериментов.

Закрытые в разных экспериментах области поиска виспов

Рис. 5. Закрытые в разных экспериментах области двух параметров гипотетических темных фотонов: их массы, выраженной в электронвольтах, и параметра смешивания χ, который характеризует связь между ними и обычными фотонами. Область, закрытая новых экспериментом CROWS, показана голубым цветом. Изображение из обсуждаемой статьи в Phys. Rev. D

Для аксионов ограничение, полученное CROWS, оказалось не столь значительным; там он по-прежнему уступает некоторым другим экспериментам, в частности церновскому же эксперименту CAST. Однако среди всех чисто лабораторных установок CROWS стал рекордсменом по чувствительности.

Авторы отмечают, что этому эксперименту еще есть куда расти. Можно еще больше удлинить сеансы записи данных, можно уменьшить частоту излучения (повысив концентрацию фотонов), увеличить длину резонатора (повысив вероятность превращения фотона в висп) и, наконец, поднять значение магнитного поля (пока что в эксперименте использовался сверхпроводящий магнит на 3 тесла, который являлся частью обычной МРТ-установки и был взят напрокат в Женевском университете). Всё это позволит сделать этот эксперимент еще более чувствительным к гипотетическим виспам, в особенности к аксионам.

Источник: M. Betz et al. First results of the CERN Resonant Weakly Interacting sub-eV Particle Search (CROWS) // Phys. Rev. D 88, 075014 (2013); статья доступна как е-принт arXiv:1310.8098.

См. также:
1) R. Essig et al. Dark Sectors and New, Light, Weakly-Coupled Particles // е-принт arXiv:1311.0029 [hep-ph], обзор, подготовленный для совещания Snowmass-2013.
2) J. Jaeckel, A. Ringwald. The Low-Energy Frontier of Particle Physics // Ann. Rev. Nucl. Part. 60, 405 (2010); обзор доступен как е-принт arXiv:1002.0329.
3) Сверхлегкие частицы темной материи, задача на «Элементах».

Игорь Иванов


62
Показать комментарии (62)
Свернуть комментарии (62)

  • Игорь Иванов  | 06.11.2013 | 15:43 Ответить
    Маленькое сообщение на всякий случай: я сменил свой логин здесь со spark на Игорь Иванов, чтоб не сбивать с толку новых читателей.
    Ответить
  • PavelS  | 06.11.2013 | 18:15 Ответить
    У меня ряд вопросов. 1) Тут формально эффект столкновения фотонов с фотонами? Один виртуальный фотон от магнитного поля, второй - реальный? 2) Этот эффект тут будет в квадрате? Т.е. сначала тёмные частицы плохо излучаются, потом плохо распадаются обратно на фотоны? 3) что можно сказать про магнитные поля в обычных атомах вещества? Или про электростатические поля (там ведь те же виртуальные фотоны, кажись?). Почему "тёмный свет" не взаимодействует с веществом? 4) нет ли возможности заменить магнитное поле магнита на какой-либо материал? К примеру, в излучающую и принимающую камеры поместить кусок прозрачного для фотонов стекла или заполнить сверхчистой водой. Чтобы вещество начинало светиться (типа флюоресценции).
    Ответить
    • komod > PavelS | 06.11.2013 | 21:13 Ответить
      Ответ на 4-й вопрос здесь: http://cyberleninka.ru/article/n/eksperimentalnoe-nablyudenie-spin-spinovogo-dalnodeystviya

      У меня загадка к спецам:
      Итак Solar Axsion Telescope заполнен He-3, влючено магнитное поле, и все это хозяйсво охлаждено до пары градусов выше абсолютного нуля
      http://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=0&resId=1&materialId=slides&confId=256073
      Вопрос: какую реальную частицу с энергией выше 1 Мэв будет регистрировать этот прибор, и как его чувствительнось будет зависеть от направления магнитного поля?
      Ответить
      • Игорь Иванов > komod | 06.11.2013 | 21:42 Ответить
        На всякий случай, напишу для остальных, что там по ссылке: в Вестнике ТГПУ 2004 года автор (из МФТИ) делает сенсационное заявление нобелевского уровня о теоретическом предсказании и экспериментальном подтверждени существования нового фундаментального взаимодействия. Оценочные суждения я оставлю за читателями :)
        Ответить
        • komod > Игорь Иванов | 07.11.2013 | 23:54 Ответить
          Предложение PavelS реализовано в железе. Это главное.
          Не будем слишком строго судить экспериментаторов за их благие намерения и возможные дефекты оборудования.
          Ответить
      • komod > komod | 10.11.2013 | 17:41 Ответить
        Извиняюсь за неточность.
        Правильней будет так:
        "какую реальную частицу с энергией выше 1.04 Мэв"
        Ответить
    • Игорь Иванов > PavelS | 06.11.2013 | 21:39 Ответить
      1) да, именно так.

      2) да. Только для аксионов - не распадаются, а снова резонансно конвертируются в фотоны. Сами по себе они бы распадались безумно долго (см. например задачу про время жизни фотона http://elementy.ru/problems/637 ) Для темных фотонов можно это называть распадом на 1 фотон, а можно - просто осцилляцией, по аналогии с осцилляциями нейтрино.

      3) да, формально вы правы, там есть большие электрические поля (и слабее - магнитные), но есть одно существенное «но». Эти поля там локализованы на атомных масштабах. А для того, чтобы породить из фотона с 10 см длиной волны аксион с практически такой же длиной волны, нужно примерно одинаковое поле тоже как минимум на таком же масштабе. Ну или можно сказать так: нужно, чтобы в области перекрытия фотона и магнитного поля уместился аксион. Поэтому короткодействующие поля не подходят.

      4) мне не очень понятно, что такого хорошего будет в этой схеме. На всякий случай уточню: для рождения аксиона нужно взаимодействие двух фотонов, и причем такое, чтоб инвариантная масса в их столкновении была маленькой, как раз равной массе аксиона. Если вы хотите сталкивать два реальных фотона, но нужно либо использовать фотоны подходящей энергии (т.е. низкой), либо пускать фотоны почти параллельно (в принципе, это возможно). Что из этого реализуется в вашей схеме?
      Ответить
      • PavelS > Игорь Иванов | 06.11.2013 | 23:15 Ответить
        3) я так понял, что тут тот же самый эффект, что и в позавчерашней новости про сужение спектральных линий МРТ в горячем газе
        4) В общем я понял что не заработает и почему не заработает, если делать как я написал буквально. Надеюсь не сильно уйду в альтернативщину, если изложу тут почему я хотел делать так, как хотел (повторю - уже понял что не заработает). Реальные фотоны сталкивать я не думал. Я считал логичным повысить чистоту эксперимента, сделав резонансные камеры максимально отражающими ЭМ поле, снизить поглощение микроволн внутри, повысить добротность. Для этого камеру хотел сделать сверхпроводящей. Беглый поиск по PDF-отчету от CROWS не показал никаких оснований думать, что у них экран резонансной камеры был из сверхпроводника, если я ошибаюсь - поправьте плз. Причем я хотел сделать так, чтоб даже внешнее магнитное поле не просачивалось внутрь, т.е. "ну просто совсем" отрезать утечки излучения. И тут начинается проблема: надо ж как-то в камере организовать конвертацию тёмных частиц в обычные. Т.е. тут надо или поле, или вещество. Вот я и спросил, почему бы камеру не заполнить радиопрозрачным веществом, чтобы сталкиваясь с этим материалом (встроенными в вещество полями) и шло преобразование "тёмного в светлое". Тут позже я поглядел по ссылкам от komod, там что-то про жидкий гелий и т.д., но детали о назначении гелия - я пока что не понял.
        Ответить
        • Игорь Иванов > PavelS | 07.11.2013 | 01:22 Ответить
          Вы правы в том, что добротность резонаторов повышать полезно. Эффективность конвентации в обоих случаях пропорциональна добротности излучающего и принимающего резонатора, формулы (1) и (2) в статье. Текущие значения не ахти какие, около 10-20 тысяч. И резонаторы действительно не сверхпроводящие. У сверхпроводящих она может достигать 10^10. Почему тут использовали такие чуть ли подручные материалы, я не знаю. Видимо, первый «забег» этого эксперимента должен был подемонстрировать принципиальную достижимость, и тепреь можно попытаться выбить деньги и построить ту же установку со сверхпроводниками. Я, правда, плохо представляю, как сверхпроводимость будет держаться при такой мощности, закачиваемой в камеру, но это не страшно, мощность можно уменьшить. Но вообще мысль о том, что неплохо бы зеркалить и вдобавок экранироваться сверхпроводниками, она естественная, согласен.
          Ответить
          • PavelS > Игорь Иванов | 07.11.2013 | 15:16 Ответить
            Про экономию денег, меня тоже резануло что они не сделали оборудование под себя и даже не купили готовое, а взяли сверхпроводящий магнит из чужой установки в аренду. И статистики набраны у них буквально на десятки часов. Возможно даже если б у них эта установка поработала б с годик - итог был бы другим.
            Ответить
            • Игорь Иванов > PavelS | 08.11.2013 | 02:04 Ответить
              Не стоит идеализировать финансовые возможности в ЦЕРНе. Их кризис тоже коснулся, несколько лет назад были переопределены возможности и приоритеты, некоторые планируемые эксперименты были заморожены или урезаны. У ЦЕРНа есть несколько проектов с высшим приоритетом, несколько десятков проектов с высоким приоритетом, еще несколько десятков - со средним приоритетом, где уже приходится либо подыскивать дополнительное финансирование, либо доказывать пользу, в широком смысле, от предлагаемого эксперимента и т.д. Так что не надо думать, что ЦЕРН готов выделять достаточное финансирование для реализации любой предлагаемой идеи.
              Ответить
              • SysAdam > Игорь Иванов | 11.11.2013 | 10:40 Ответить
                А потом получится как со высокотемпературной проводимостью. Некоторые лаборатории такую керамику много раньше создавали. Но лень, и желание сэкономить, не позволили проверить ее свойства при охлаждении жидким азотом.
                Ответить
                • PavelS > SysAdam | 11.11.2013 | 16:48 Ответить
                  Конечно получится. А иначе вариантов нет. Нельзя же ВСЕ варианты ВСЕГО перепроверить СРАЗУ.
                  Ответить
            • nicolaus > PavelS | 12.11.2013 | 18:40 Ответить
              Я думаю, что экспериментаторы сами не очень-то верили, что у них что ни-будь получится. С прагматической точки зрения они просто закрыли определенную область. Это тоже – самое, что строить установку для проверки того, что антивещество обладает свойством антигравитации, несмотря на то, что это противоречит всей известной физике. Просто идея конструкции установки на самом деле очень красивая, поэтому стоило попробовать.
              Ответить
              • PavelS > nicolaus | 12.11.2013 | 21:00 Ответить
                Если присмотреться, есть 2 аспекта:
                1) собрана чудовищно низкая статистика, буквально десятки часов работы. Сравни со статистикой работы коллайдеров в годы и годы.
                2) если не брать повторение пройденного, а лишь новизну, то закрыта ничтожная область, по большей же части эксперимент повторяет пройденное.

                Мой вывод такой: экспериментаторы вообще не ставили перед собой задачу получения новых знаний. Их цель была в том, чтобы показать "и на коленке можно делать науку". Цель чисто техническая - политическая. Эта цель была достигнута, и как только они получили крупицу новых научных знаний - эксперимент свернули. Вот когда им дадут денежку на сверхпроводники и т.д., а я надеюсь дадут - вот тут я надеюсь они разгуляются вовсю, и статистики будет в 100 раз больше, и добротность резонаторов в миллион раз выше - тут они перекроют на графике уже заметную площадь.

                Впрочем, я всё равно сильно не надеялся бы. Но "везёт тем кто везёт".
                Ответить
                • nicolaus > PavelS | 13.11.2013 | 20:20 Ответить
                  Взгляд на систему из двух резонаторов.

                  Я думаю, что второй резонатор можно рассматривать как входной фильтр узкополосного приемника, с полосой пропускания 0,1 Гц.

                  В эксперименте полоса пропускания приемника еще ниже - 0,000 03 Гц («спектральная плотность была промерена с шагом 30 микрогерц (!)»). Поэтому повышать добротность резонатора, наверное, не имеет смысла. Фильтр приемника сам очень хорошо накапливает сигнал. В рамках этой полосы частот можно связаться с «Вояджером» (мощность передатчика 20Вт) на рстоянии 10 световых лет используя земную антенну диаметром 173м. Поэтому имея приемную аппаратуру, какую использовали в эксперименте ученые, космическая связь в дальнем космосе (на масштабе расстояний до ближайших звезд) вполне реальна. Только время передачи информации очень сильно увеличивается.

                  Я думаю, что для увеличения чувствительности необходимо охлаждать резонатор и чувствительный элемент приемника до низких температур, чтобы было меньше шумов. Увеличивать добротность резонатора особого смысла нет, поскольку с функцией накопления и фильтрации сигнала справляется аппаратура приемника. Дополнительным недостатком очень узкой полосы пропускания непосредственно резонатора является сложность сканирования относительно широкой полосы частот, поскольку придется менять размеры сразу двух резонаторов.

                  Правда, Игорь Иванов писал о том, что темные частицы рождаются и конвертируются обратно, когда уже есть резонансное электромагнитное поле. Может быть, поэтому необходимо повышать добротность, чтобы увеличить это поле в приемном резонаторе.
                  Ответить
  • Minbadar  | 06.11.2013 | 20:00 Ответить
    Игорь, на Элементах вы как-то постили новость, что дескать ввиду малой массы аксионов они, являясь бозонами, могут образовывать бозе-конденсат. Интуитивно кажется, что взаимодействие фотонов с аксионами как отдельными частицами, и как с конденсатом должно происходить по-разному. Что по этому поводу может сказать эксперимент CROWS? Может ли он например закрыть гипотезу с конденсатом или как-то ограничить его свойства?
    Ответить
    • Игорь Иванов > Minbadar | 06.11.2013 | 21:23 Ответить
      Да, но только в предположении, что именно ими описаывает темная материя, или по крайней мере заметная часть темной материи. Если темный мир сложный, может оказаться, что частицы темной материи тяжелые, но они никак не взаимодействуют с обычным веществом. Сверхлегкие темные фотоны взаимодействуют с обычными фотонами, но их мало.

      Да, вы правы, по-разному. В частности, когда числа заполнения в конденсате экстремально велики (вполне себе обсуждаются числа порядка 10^60!), то будут резко усилены все процессы рождения новых аксионов - если они при рождении попадут уже в состояние с огромным числом заполнения. Мне кажется, что это должно приводить к существенному усилению этого процесса и затуханию сверхдлинных радиоволн при распространении во вселенной, но оценок я не делал. И не видел чужих оценок. Так что мне навскидку таких экстремальные числа заполнения кажутся очень подозрительными.

      Эксперимент CROWS вряд ли тут поможет, он чисто лабораторный и энергии тут не те (нужна гипотеза об очень маленькой массе и как следствие об исключительно низкой энергии фотонов). Но вот из наблюдательных данных может быть что-то можно извлечь.
      Ответить
      • nicolaus > Игорь Иванов | 09.11.2013 | 12:37 Ответить
        Из всех гипотез, мне больше нравиться гипотеза, в которой темная материя относится к концепции "темный мир" и может состоять из бозонов. При этом частицы темной материи могут быть очень маленькой массы и иметь размеры со звезду или даже с галактику. Сами частицы могут быть сложными, например состоящими из двух или более фермионов и иметь не очень твердую сердцевину. А газ из этих частиц (или бозе конденсат) мог бы находиться в нашей вселенной под относительно небольшим давлением. Это состояние могло бы напоминать состояние обычной материи в начальный момент большого взрыва.

        Смысл темной материи в этом случае заключается в том, что темная материя могла бы быть следующим уровнем материи. Когда пространство во Вселенной очень сильно расширится, а обычная материя охладится практически до абсолютного нуля, темная материя структурируется и возникнет новый мир. Не может же природа допустить, что исчезновение свободной энергии в нашем мире будет концом развития материи. Развитие материи и ее усложнение в нашем мире идет в сторону низ падения свободной энергии. Энергия при этом может падать бесконечно. Все определяется лишь масштабом энергии.
        Ответить
        • PavelS > nicolaus | 09.11.2013 | 14:44 Ответить
          Если начало сообщения ещё как-то можно считать научным (не знаю, может и это глаз спецов режет), то начиная со слов "Не может же природа.." пошла явная ненаука.
          Ответить
          • nicolaus > PavelS | 09.11.2013 | 15:04 Ответить
            Да. Языковый барьер существует. Спасибо, что прокомментировали. Я бы конечно хотел, чтобы комментарий был по существу.

            То что я написал, это немного резонирует с концепцией «Эонов» Роджера Пенроуза. Отличие заключается в том, что у Роджера Пенроуза мир во времени просто циклический. В моей концепции мир постоянно эволюционирует и один «Эон» не похож на другой.
            Ответить
  • PavelS  | 07.11.2013 | 04:05 Ответить
    Вычитал любопытный момент. Авторы работы советуют ставить резонансные камеры как можно ближе одну к другой (так что расстояние между стенками меньше длины волны электромагнитного излучения). Там говорится про повышение чувствительности за счет "ближнего поля". Как я понимаю, у нас нет задачи делать тёмные частицы реальными, если нам их сразу же придётся "разбирать на запчасти". Виртуальные тоже вполне себе работают. Т.е. есть возможность чувствовать влияние более массивных тёмных частиц, чем те, которые можно создать реально, и получается что снижая энергию фотонов до микроволновых, мы потеряли не так много, как кажется. Даже если виспы чутка массивны, превышая по энергии фотон микроволнового излучения, то энергия всё равно будет туннелировать сквозь непрозрачную стенку.

    Другая любопытная деталь. Подводимые 40..50Вт мощности нагревали резонатор, по причине нагрева его температура довольно прилично при этом менялась (размеры-то небольшие), а дальше его коробило на величину, достаточную чтобы он ушел от резонанса с источником энергии и приёмником. Про это так много слов в статье, что у меня сложилось впечатление что в этом была чуть ли не основная их головная боль.
    Ответить
  • bul-kathos  | 07.11.2013 | 07:50 Ответить
    Спасибо! Статья очень интересная.
    Ответить
  • erwins  | 07.11.2013 | 10:39 Ответить
    а что Вы думаете о МОНД?
    Она очень хорошо описывает вращение галактик и намного лучше темной материи описывает вращение спутников галактик.
    Кроме того она согласуется с загадкой Пионеров. (тепловое излучение описывает половину эффекта и не объясняет всю ситуацию)
    На фоне не обнаружения темной материи во всех экспериментах...
    Ответить
    • Игорь Иванов > erwins | 08.11.2013 | 02:18 Ответить
      Ваше «оценочное суждение» расходится с тем, что считает подавляющее большинство специалистов, близко занимающихся этими вопросами. Аномалии Пионеров вполне благополучно объяснили техническими причинами. Необнаружение темной материи, как я подчервиал в новостях, означает лишь, что надежда, что нам удастся попасть в нужных диапазон масс и сечений, пока не оправдывается. Но это ни в коей мере не являлось каким-то надежным предсказанием! Точно так же, как если вы купили 10 лотереек и не выиграли главный приз, это еще не значит, что приза в реальности не существует - просто вам не повезло.

      Вы спрашиваете про MOND А что MOND? Ну, небольщая группа людей пытаются ее пропагандировать. Только каждый раз, под каждое новое наблюдение, которое естественным образом согласуется с темной материей, этим людям приходится как-то подстраивать их модель, чоб описать данные. Вот напряглись они, построили какую-то совсем экзотическую версию гравитации и говорят, что могут теперь описать Bullet Cluster без темной материи. Ну а образование крупномасштабной структуры и спектр высоких мультиполей в данных WMAP/Planck?

      Понимаете, у многих людей есть совершенно неверное представление, что темная материя — это что-то такое жкхотическое, ненормально искусственное, гипотеза, которая высосана из пальца и подпирается какими-то неуклюжими конструкциями. Для них ситуация без темной материи кажется чем-то здоровым, естественным, полностью осмысленным, вполне согласующимся с другими объяснениями.

      Это совершенно неправильный взгляд. Во-первых, если просто убрать темную материю и ничего не менять, но «полетит» сразу огромное число наблюдательных данных, так что прижется отказываться тогда вообще от всей современной астрофизики, а не только темной материи. Если же пытаться те же данные спасти какой-то другой гипотезой, то ничего столь же хорошо согласующегося с данными и одновременно столь же ПРОСТОГО, столь же естественно возникающего во многих теориях за пределами Стандартной модели, - просто нет.

      Поймите, что частицы темной материи - совершенно естественно возникают в куче теорий. А вот чтоб сделать модифицированную гравитацию, которая оисала хоть часть данных, придется ой как корячиться.
      Ответить
      • a_b > Игорь Иванов | 08.11.2013 | 08:58 Ответить
        Ну, данные-то не полетят, полетят интерпретации данных. А с уже сделанными наблюдениями придется жить и дальше :)
        Ответить
      • erwins > Игорь Иванов | 08.11.2013 | 09:54 Ответить
        Насколько я знаю проблемы мультиполей WMAP/Planck там преодолели, хотя сами авторы писали, что все притянуто за уши (подбор параметров модели, что бы соответствовала данным), а вот с образованием галактических кластеров (искривление гравитацией их света) там проблема (массы не хватает, а поправки МОНД слишком малы) и ее как я понял преодолеть пока не удается, в темной материи она решается естественно.
        Ответить
      • nicolaus > Игорь Иванов | 09.11.2013 | 11:10 Ответить
        В комментариях к предыдущей статье я высказал предположение о механизме феномена темной материи, в результате которого проявления темной метрии могут выглядеть в виде размазанных по пространству частиц темной материи, при их физическом отсутствии. Назовем эту гипотезу «отраженной темной материей». Это похоже на MOND, поскольку «темная материя» индуцируется обычный веществом, но не MOND, поскольку математика здесь будет совсем другая. Мне было бы интересно знать, а какое из наблюдаемых проявлений темной материи не может быть описано этой гипотезой?

        Приведу эту гипотезу здесь:
        "Например, вполне возможно следующее объяснение. Можно предположить, что наше пространство устроено в виде 3D браны расположенной в четырехмерном пространстве. Предположить, что рядом (расстояние соразмерено галактике) существует еще одна брана. При этом гравитация нашей галактики может отражаться от второй браны. Поскольку "зеркало" находится относительно далеко, то "отраженный" гравитационный потенциал будет сильно рамазан по нашей бране и будет выглядеть как потенциал, обусловленный сильно рассредоточенным по галактике и вокруг нее "темным веществом" (в данном случае, уже в виде фигуры, похожей на шар)."

        Я проиллюстрирую. Возьмём два листа белой бумаги. На одном листе сформируем светящуюся полоску, свет от которой распространяется вдоль листа (в данном случае вдоль двухмерной, браны, расположенной в трехмерном пространстве), так и выходит за пределы листа. Рядом расположим другой лист. Отраженный от второго листа свет полоски сформирует на первом листе размазанную световую область, которая при достаточном удалении листов будет приближаться по форме к круглому пятну. Свет в даном случае играет роль гравитации. Плоский лист заменяет трехмерную брану. Примерно так и проявляет себя темная материя.
        Ответить
        • PavelS > nicolaus | 09.11.2013 | 15:01 Ответить
          То, что вы написали - это в конце концов сводится к нестандартной записи закона всемирного тяготения, который на расстояниях в размер Галактики и больше будет иметь поправки, т.е. получаем ещё слагаемое. А рассуждения про зеркала - это лишь объяснения, почему запись нестандартная. Так вот всё это мне казалось что обсудили уже много раз, когда речь шла про MOND.
          Ответить
          • nicolaus > PavelS | 09.11.2013 | 15:52 Ответить
            Это все отвлеченно. Я бы мог попробовать объяснить наблюдаемые проявления темной материи , если бы Вы привели конкретный пример, где эта концепция по Вашему мнению не работает.

            Данная концепция является очень гибкой с точки зрения математической интерпретации. Например «зеркало» может характеризоваться множеством параметров. Необходимо учитывать многократные отражения и т.д. Я почти уверен, что существует математическое решение, при котором гравитационное поле обычного вещества можно отобразить в дополнительное гравитационное поле, которое аналогично наблюдаемому полю, якобы от частиц темной материи.
            Ответить
            • PavelS > nicolaus | 09.11.2013 | 22:55 Ответить
              Да я не собираюсь спорить или утверждать что "ну всё, совсем не работает". Я просто сказал что подход в конечном счете сведётся к MOND: у вас получится альтернативная формула для всего тяготения, которую вы как-то можете подгонять под наблюдения. Я не специалист. Верна ли MOND, не верна ли - я не знаю. Игорь я так понимаю к MOND относится скептически. И тут мне ничего не остаётся как взять за основу его мнение как мнение авторитета.
              Ответить
            • a_b > nicolaus | 10.11.2013 | 10:41 Ответить
              >Например «зеркало» может характеризоваться множеством параметров.
              И усиливать в пять раз? Волшебное зеркало :)
              Ответить
              • nicolaus > a_b | 10.11.2013 | 20:03 Ответить
                Это стандартный вопрос, который обычно задают.

                Зеркало «размазывает» гравитационный потенциал. Зеркало может быть нелинейным и усиливать слабую гравитацию. Возможно, в отраженной гравитации проявляется гравимагнитная компонента гравитационного поля, поскольку вращающиеся галактики могут специфическим образом взаимодействовать с «зеркалом». По Вашей версии MOND также должна усиливать гравитацию в 5 раз. Однако никто при этом ведь не возмущается.

                То, что я написал, это еще не вся гипотеза. Есть второй вариант объяснения темной материи. На соседней бране может быть своя материя. При этом, логично предположить, что там находится исчезнувшая из нашей вселенной антиматерия. Поэтому, вполне возможно, что там не только зеркало, а вполне нормальная материя, гравитация которой проявляется в нашей вселенной.

                Если уж нашей вселенной не существовало, а потом она возникла, то вполне логично предположить, что могли возникнуть сразу две вселенные. Почти все в нашем мире рождается в паре со своей противоположностью. Например, частица и античастица. И вакуум в анти вселенной может быть немного другой. Например, СР-симметрия в той вселенной может быть нарушена в противоположную сторону. При этом дополнительно еще, по меньшей мере, двум загадкам может быть найдено объяснение. :))
                Ответить
                • Игорь Иванов > nicolaus | 10.11.2013 | 21:04 Ответить
                  nicolaus, можно вас попросить не использовать комментарии к новостям как площадку для рекламы ваших собственных воззрений на то, как на самом деле устроен имр? Вы это делаете систематически. Я уже говорил, что многие из этих воззрений на грани лженауки, а пропаганда лженауки не является целью Элементов.

                  Надеюсь на понимание.
                  Ответить
          • erwins > PavelS | 10.11.2013 | 15:56 Ответить
            В МОНД поправки не зависят от расстояния. А только от ускорения.
            Ответить
  • dims  | 07.11.2013 | 14:41 Ответить
    А почему ВИСПы должны порождать фотоны той же частоты, что и поглощённые? Не может ли тут быть какой-то неучтённой степени свободы, которая разрывает эту связь?
    Ответить
    • erwins > dims | 07.11.2013 | 14:45 Ответить
      закон сохранения энергии.
      Ответить
      • dims > erwins | 07.11.2013 | 14:52 Ответить
        ЗСЭ требует равенства энергии всех входящих коспонентов, энергии всех исходящих. А тут как-то много всего и на входе и на выходе.
        Ответить
    • Игорь Иванов > dims | 08.11.2013 | 02:24 Ответить
      Самая простая аналогия — это резонанс в осцилляторе. Если внешнее воздействие периодическое и его частота совпадает с собственной частотой осциллятора, то амплитуда растет неограниченно (пока не наступила нелинейность).

      Осциллятор в этом случае — это аксионное поле (нет колебания — нет аскионов, раскачались колебания — в камере возник аксион). Внешнее воздействие — это совокупный эффект от двух накладывающихся ЭМ полей в случае аксионов или же просто одно-единственное поле в случае темного фотона. Вот и получается, что это воздействие сильнее всего раскачивает именно такое колебание, которое совпадает с ним по частоте.
      Ответить
      • Валя Гриневич > Игорь Иванов | 08.11.2013 | 08:49 Ответить
        Непонятное объяснение про резонанс.
        Для обычных фотонв в установке есть резонатор 1, размер которого соответствует условию возникновения стоячей ЭМ волны. Почему камера 2 для "темных фотонов" имеет другие размеры (видно на фото)? Для "темных фотонов" разве не нужно возникновение такой же стоячей "темной волны"? Если для "темных фотонов" выбран размер камеры 2, отличный от резонатора 1, то получается, что либо скорость "темных фотонов" отличается от скорости света, либо "темные фотоны" имеют другую частоту.
        Ответить
        • Игорь Иванов > Валя Гриневич | 08.11.2013 | 13:46 Ответить
          На рис. 1 второе - это не камера, а камера внутри плотного ЭМ экрана. Сама камера такая же. Вторая камера нужна тоже для фотонов, не для аксионов (аскионы в камеру не загонишь, они не отражаются). Благодаря ей у аксиона возрастает стимул превратиться обратно в фотон.

          На всякий случай, подчеркну возможную ошибку при визуализации этого процесса. Интуитивно хочется такие процессы интерпретировать так: был фотон, он породил этакий компактный аксион, который целиком прилетел во вторую камеру и там превратился в компактный же фотон. В такой картинке становится непонятным, почему вторая камера может дать какой-то выигрыш - ведь аксион-то там пролетает всего ОДИН раз, он не может там туда-сюда бегать.

          Неправильность тут в том, что все эти частицы тут вовсе не компактны. Если в первую камеру запустить в камеру и как-то проследить за формой волновой функции аксиона, то она будет представлять собой очень длинную периодическую функцию, очень медленно «вытекающую» из резонатора. Эта аксионная функция пронизывает и вторую камеру, но вовсе не однократно! Она постоянно «течет и течет» сквозь нее, в течение многих периодов колебания, пока фотон еще живет в первой камере. И в течение всего этого времени эта аксионная функция находится в резонансе со второй камерой, она раскачивает и раскачивает там колебание. Эффективность этой раскачки зависит не только от длительности самого аксиона, но и от того, ЧТО там пытаются раскачать. И раскачивают там фотон, который будет там жить долго, т.к. у второй камеры тоже хорошая добротность.

          Ну а формулами, надо для второго процесса написать интеграл перекрытия аксионной в.ф. и фотона, который мы собираемся раскачать.
          Ответить
  • dims  | 07.11.2013 | 14:44 Ответить
    P.S. И ещё: а почему фотоны и безо всяких ВИСПов не туннелируют сквозь препятствие? Или туннелируют но этот эффект ещё меньше?
    Ответить
    • erwins > dims | 07.11.2013 | 14:52 Ответить
      даже сквозь миллиметр туннелирование практически отсутствует. Эффект убывает по экспоненте.
      Ответить
      • dims > erwins | 07.11.2013 | 14:54 Ответить
        Ну так и ВИСПы практически отсутствуют.
        Ответить
        • PavelS > dims | 07.11.2013 | 15:04 Ответить
          Разный коэффициент в экспоненте, я так понимаю. Обычное внедрение фотонов в вещество металла приводит к бОлее быстрому угасанию, чем это было бы для умеренно-лёгких ВИСПов. Я про туннелирование сказал в контексте ближнего поля. Т.е. в случае, если ВИСП массивней чем радиофотон, но не сильно-то массивней, не в тысячи раз. А если это не так, если ВИСП лёгкий, то вообще можно обойтись без туннелирования - будет некоторый поток реальных ВИСПов и ослабление сигнала обратно пропорционально квадрату расстояния, всё по классике.
          Ответить
    • PavelS > dims | 07.11.2013 | 14:54 Ответить
      Я б сформулировал вопрос по-другому. Ну допустим будет обнаружено передвижение энергии. И как тогда доказать, что это тёмные частицы поработали, а не какой-либо более традиционный механизм, вызывающий дрейф фотонов сквозь стенки резонансной камеры.
      Ответить
      • erwins > PavelS | 07.11.2013 | 15:05 Ответить
        Если бы нашли, далее меняли бы материал и т д толщину стенки (ВИСП не зависит от толщины стенки и материала, а традиционные эффекты зависят)
        Ответить
  • komod  | 07.11.2013 | 18:19 Ответить
    Виспы не могут быть холоднее реликтового излучения. Из-за очень малой массы покоя, они даже при столь малой температуре должны иметь очень большую среднюю скорость, превышающую вторую космическую для галактики. То есть на роль темной материи они подходят не намного лучше фотино или нулевых фотонов.
    Ответить
    • Игорь Иванов > komod | 08.11.2013 | 02:30 Ответить
      Вполне могут. Они отщепились на очень ранних стадиях эволюции Вселенной, и с тех пор быстро остыли. А ЭМ излучение, во-первых, отщепилось намного позднее, а во-вторых ее до этого из-за аннигиляции частиц и прочих эффектов газ фотонов дополнительно подогрелся.
      Ответить
      • iziekile > Игорь Иванов | 08.11.2013 | 20:42 Ответить
        а почему виспы быстро остыли? и каков механизм остывания (потери энергии)?
        Ответить
        • Игорь Иванов > iziekile | 08.11.2013 | 22:22 Ответить
          Из-за расширения вселенной. Вся вселенная вообще-то остывает по той же причине.
          Ответить
          • iziekile > Игорь Иванов | 08.11.2013 | 23:30 Ответить
            да это понятно, но почему вся остальная вселенная остыла до 2,7К, а виспы остыли сильнее?
            Ответить
            • Игорь Иванов > iziekile | 09.11.2013 | 05:42 Ответить
              Да не все остальная, это фотоны остыли до такой температуры. Реликторые нейтрино, например, при другой температуре должны быть (но мы их неизвестно когда поймаем). Виспы _начали_ остывать раньше, намного раньше, чем фотоны. Пока фотоны еще подписывались другими частицами, их аннигиляцией, виспы уже давно остали. Они «отщепились», «вышли из игры» на ранней стадии эволюции Вселенной.
              Ответить
              • erwins > Игорь Иванов | 09.11.2013 | 10:42 Ответить
                Если будут найдены реликтовые нейтрино при значительно более низкой температуре это поставит крест на многих альтернативных моделях Большого взрыва.
                Например торсионно-пульсирующая вселенная (Энштейна-Картрана), Трубка Розенберга и т д.
                Ответить
                • nicolaus > erwins | 12.11.2013 | 19:31 Ответить
                  Вообще говоря, на многих космологических моделях спутник «Планк» крест уже поставил. В марте 2013 года произошло грандиозное по значимости событие в научном мире – на сайте ЕКА опубликованы первые результаты сканирования реликтового излучения. Согласно этих данных спутник Планк поддержал самую простую модель инфляции Алексея Старобинского.
                  Ответить
  • PavelS  | 07.11.2013 | 18:23 Ответить
    У меня очередные вопросы, надеюсь пишу не слишком их много.

    6) С одной стороны, доводилось слышать, что с бозоном Хиггса СМ достроена до конца, в ней всё известно и все частицы открыты, все поля - известны. С другой - аксионы. Суть вопроса в том, аксион - это часть СМ или "новая физика"? Если верить вики, то аксион следует из КХД, а КХД мне казалось - составная часть СМ. Проясните пожалуйста где что.

    7). Преобразование 2 фотонов в аксион - как оно формально классифицируется? Это проявление электромагнитного взаимодействия, слабого, или что-то другое?
    Ответить
    • Игорь Иванов > PavelS | 08.11.2013 | 02:33 Ответить
      В чистой СМ нет ответа на вопрос, почему в сильных взаимодействиях нет CP-нарушения. СМ говорит просто: ну вот нет и всё. Мы это можем описать? можем. А объяснять не будем. И такого типа ответы в СМ есть на многие другие вопросы. Аксионы — это попытка ответить на этот вопрос.

      Электромагнитное, но с новым типом частиц, с нейтральными псевдоскалярными бозонами. Просто для разных типов частиц ЭМ взаимодействие немножко разное.
      Ответить
  • torque_xtr  | 08.11.2013 | 11:40 Ответить
    Если конверсия в аксионы происходит под действием магнитных полей, а в темные фотоны - сама по себе, то и то, и другое должно встречаться в космических объектах. Первое - как минимум, среди магнетаров, второе - везде, где есть высокая плотность излучения внутри вещества, за счет чего часть излучения может уходить. Кроме того, вообще некоторая часть электромагнитного излучения от дальних объектов на космологических масштабах должна теряться из-за спонтанной конверсии в темные фотоны, но тут я не специалист и не могу предположить, какая именно и в каких диапазонах. О первом можно найти информацию (специфичесие полосы поглощения в магнетарах, быстрое остывание белых карликов), но о последнем - нет...
    Ответить
    • Игорь Иванов > torque_xtr | 08.11.2013 | 13:24 Ответить
      Все верно, и именно на основе подобных астрофизических эффектов ведется непрямой поиск виспов. Если вы посмотрите на картинки с ограничениями для темных фотонов и аксионов, вы увидите, что в некоторых диапазонах масс такие астрофизические эффекты накладывают существенные ограничения.
      Ответить
  • SysAdam  | 11.11.2013 | 07:15 Ответить
    какой красивый эксперимент.
    Ответить
  • samara  | 12.11.2013 | 01:46 Ответить
    да.. дёшево, сердито, сверхчувствительно, но вот только не впечатлила зона перекрытия других экспериментов.
    (и, да, я понимаю что график очень широкий, от ксеноновых вимпов до инфракрасных реликтов.. но хочется же всё и сразу)
    Ответить
  • Игорь Иванов  | 14.11.2013 | 03:26 Ответить
    ПО ПОВОДУ МОДЕРАЦИИ см. мои подробные пояснения на отдельной странице в блоге: http://igorivanov.blogspot.com/p/elementy-comments.html
    Если есть возражения или комментарии по поводу политики модерации, то будьте добры, оставляйте их в блоге, не здесь.
    Ответить
Написать комментарий

Другие новости


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»