|  | 30 октября 2013 | Новости науки и техники

Ученые собираются получить темную материю в лаборатории

Ускоритель электронов


В настоящее время у большинства ученых-физиков и астрофизиков не возникает никаких сомнений по поводу факта существования таинственной темной материи. Согласно собранным учеными данным на долю темной материи приходится пять шестых частей всей материи во Вселенной, но ее нельзя увидеть, пощупать и обнаружить никакими методами, кроме изучения вторичных эффектов ее влияния. В вопросе изучения темной материи ученые из Массачусетского технологического института повернулись к старому принципу, выражаемому известной поговоркой "Если гора не идет к Магомету, Магомет идет к горе". Вместо того, чтобы заниматься поисками неизвестно чего и неизвестно где, ученые сейчас создают установку, в недрах которой будут "рождены" и разобраны на составные части частицы темной материи, изучение которых позволит доказать или опровергнуть существующие теории относительно темной материи.

Как всем хорошо известно, фотон, частица света, не имеет массы покоя. Именно поэтому фотоны света могут двигаться со скоростью света, не нарушая постулат теории относительности Эйнштейна, который гласит о том, что ничего, что обладает массой, не может двигаться со скоростью света. Но в мире экзотических частиц темной материи, согласно некоторым теориям, существует некая частица, которая напоминает фотон света, но обладает при этом некоторой массой. Вероятность существования такой частицы, "массивного фотона", была выведена из расчетов некоторых видов гравитационных взаимодействий, взаимодействий, удерживающих вместе составляющие части вращающихся галактик, которые иначе должны были бы разлететься в стороны под влиянием центробежных сил.

И именно поиски "массивного фотона", имеющего строго определенную энергию, будут главной целью эксперимента DarkLight, предварительная реализация которого уже была начата учеными Массачусетского технологического института. Следует заметить, что эти поиски будут основываться не только на голой теоретической базе, ученые уже получали первые "намеки" о существовании "массивного фотона" среди результатов проведения других экспериментов.

"Если нам удастся получить доказательства существования "массивного фотона", это без сомнения станет одним из главных открытий века" - рассказывают ученые, - "Существование такой частицы находится вне области наших знаний и вне нашего понимания об устройстве материального мира. И такая частица совершенно не вписывается в рамки Стандартной Модели, основы всей физики элементарных частиц".

Установка эксперимента DarkLight, с помощью которой будут вестись поиски частицы, условно названной "A prime", будет использовать ускоритель частиц, находящийся в Лаборатории Джефферсона. Этот ускоритель вырабатывает очень тонкий луч электронов, заключающий в себе около мегаватта энергии. "Это - огромная энергия" - пишут ученые, - "Любой материальный объект, помещенный в такой луч электронов, обязательно будет затронут им и разрушен". Когда в область действия луча электронов попадет "массивный фотон", гипотетическая частица "A prime", она распадется, произведя на свет две другие определенные частицы, имеющие определенное значение энергии. И именно на поиск этих двух частиц в строго определенных пропорциях будут настроены высокочувствительные датчики установки DarkLight.

Согласно планам, у ученых займет еще два года подготовка и настройка оборудования эксперимента DarkLight. Еще минимум два года уйдет на сбор данных о миллионах и миллиардах столкновений электронов, в ходе которых будут зарегистрированы очень небольшие аномалии. И только тогда, когда количество собранных данных обеспечит необходимое значение показателя статистической достоверности сигма, можно будет говорить о сделанном открытии.

Несмотря на то, что основной целью проекта DarkLight является поиск гипотетической частицы "A prime", данные, собранные в ходе этого эксперимента, очень хорошо подойдут и для поисков ответов на другие фундаментальные вопросы ядерной физики. К примеру, этот эксперимент позволит более точно изучить природу процессов, происходящих в звездах, в результате которых объединяются ядра углерода и гелия, производя на свет ядро кислорода. Ученые считают, что именно таким образом получился весь кислород, который находится сейчас во Вселенной.

Проведение эксперимента DarkLight ведется при поддержке американского Министерства энергетики, а принимают в нем участие ученые из лаборатории ускорителей Jefferson National Accelerator Facility, университета Хемптона в Вирджинии, Аризонского университета, лаборатории ядерной физики Массачусетского технологического института.




Ключевые слова:
Темная, Материя, Частица, Фотон, Масса, Скорость, Свет, Ускоритель, Электрон, Столкновение, Данные, Эксперимент, DarkLight

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Эксперимент NA64 - охота на таинственные темные фотоны
  • Один из главных кандидатов вычеркнут из списка поисков темной материи
  • PandaX - самый глубокий эксперимент, направленный на обнаружение частиц тем ...
  • Пока CERN охотится за бозоном Хиггса, ускоритель лаборатории Джефферсона " ...
  • Последние эксперименты Лаборатории Ферми дают повод считать, что обнаружена ...

  • Смс рассылка беларусь rocketsms смс рассылка rocketsms.by.


    30 октября 2013 09:01
    #1 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    Ну вот, теперь есть на что тратить баблосы из фондов, а то как-то бозон Хигса нашли и ... неинтересно стало smile , интрига как-то рассосалась, а тут - открытие Века!!! на горизонте smile .
        
    30 октября 2013 16:23
    #2 Написал: CoJIb

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1155
    Лучше бы они нашли, Изначальную энергию и подарили всем по Материализатору вместо микроволновки am
        
    30 октября 2013 16:31
    #3 Написал: Angrrry

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    я завидую людям, которые живут за счет других, причем шикарно, и оправдывают это поисками пресловутой черной кошки...
        
    30 октября 2013 17:07
    #4 Написал: CoJIb

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1155
    Angrrry,
    Ну это слова крестьянина который не видет дальше поля овощей.
    Фундаментальные исследования это работа на будущее, лет через сцать они могут в совокупности подарить бессконечно больше чем было потрачено на жизнь за счет других, главное не профукать, как это бывает чаще всего, знания кладут на полку и задвигают подальше.
        
    30 октября 2013 21:28
    #5 Написал: vpreunov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Методика планируемого "открытия" один к одному повторяет методику
    "открытия" т. наз. бозона Хиггса - несколько лет подготовки, несколько лет
    регистрации столкновений частиц , потом не один год обработки данных -
    из триллионов столкновений отбираются те, которые подходят, остальные
    отбрасываются; из одних данных с ошибками в десятки % вычитаются
    другие с такими же ошибками, и получается (с помощью статистической обработки и других ухищрений) результат с ошибкой меньше 1%
    или пресловутые 5 сигма. После эпопеи Гравити Пробе Б 2004-2011гг. и
    бозона Хиггса стесняться нечего и некому, учёному миру давно уже предписано ничему не удивляться.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.