دانشمندان در دانشگاه ساسکس را اندازه گیری ملک از نوترون — بنیادی ذرات در جهان — دقیق تر از همیشه قبل از. تحقیقات خود را بخشی از رسیدگی به دلیل وجود ماده بیش از سمت چپ در جهان است که چرا همه ضد ماده ایجاد شده در انفجار بزرگ نه تنها لغو نیست.

تیم-که شامل علم و تکنولوژی و امکانات شورا (STFC) Rutherford Appleton Laboratory در انگلستان قرارداد (PSI) در سوئیس و تعدادی از نهادهای دیگر — به دنبال یا نه نوترون عمل می کند مانند یک “برقی قطب نما.” نوترون هستند که کمی نامتقارن در شکل کمی مثبت در یک پایان و کمی منفی در دیگر — یک بیت مانند برق معادل یک نوار آهنربا. این به اصطلاح “الکتریکی دو قطبی لحظه ای” (EDM) و چیزی است که این تیم دنبال شد.

این قطعه مهم از پازل را در رمز و راز که چرا موضوع باقی مانده در جهان به دلیل تئوری های علمی در مورد دلیل وجود ماده بیش از سمت چپ نیز پیش بینی است که نوترون دارای برق “قطب نما” اموال به میزان کمتر یا بیشتر. اندازه گیری آن و سپس آن را کمک می کند تا دانشمندان برای نزدیک شدن به حقیقت در مورد همین موضوع باقی مانده است.

این تیم از فیزیکدانان دریافتند که نوترون است به طور قابل توجهی کوچکتر EDM از پیش بینی شده توسط نظریه های مختلف در مورد اینکه چرا موضوع باقی مانده در جهان; این باعث می شود این نظریه کمتر به احتمال زیاد درست به طوری که آنها باید به تغییر و یا نظریه های جدید در بر داشت. در واقع گفته شده است در ادبیات است که در طول سال این EDM اندازه گیری در نظر گرفته شده به عنوان یک مجموعه احتمالا بیشتر رد نظریه از هر آزمایش در تاریخ فیزیک است. نتایج گزارش امروز جمعه 28 فوریه سال 2020 در مجله Physical Review Letters.

پروفسور فیلیپ هریس رئیس دانشکده ریاضی و علوم فیزیکی و رهبر EDM گروه در دانشگاه ساسکس گفت:

“پس از بیش از دو دهه کار توسط محققان در دانشگاه ساسکس و در جای دیگر نتیجه نهایی پدید آمده از یک آزمایش طراحی شده به آدرس یکی از عمیق ترین مشکلات در کیهان شناسی برای پنجاه سال گذشته: یعنی این پرسش که چرا جهان شامل خیلی بیشتر ماده نسبت به ضد ماده و در واقع به همین دلیل آن را در حال حاضر شامل هر ماده در همه. آیا ضد ماده لغو و از همه مهم است ؟ چرا که وجود هر ماده در سمت چپ ؟

“پاسخ مربوط به عدم تقارن ساختاری که به نظر می رسد باید در ذرات بنیادی مانند نوترون. این چیزی است که ما به دنبال شده است. ما در بر داشت که “الکتریکی دو قطبی لحظه ای” است کوچکتر از آنچه قبلا اعتقاد بر این بود. این کمک می کند تا ما را به رد کردن نظریه ها در مورد دلیل وجود ماده بیش از سمت چپ — به این دلیل که تئوری های حاکم بر دو چیز با هم مرتبط هستند.

“ما مجموعه ای از جدید استاندارد بین المللی برای حساسیت این آزمایش است. آنچه که ما در حال جستجو برای در نوترون — تقارن که نشان می دهد آن مثبت است در یک پایان و منفی در دیگر — فوق العاده کوچک. آزمایش ما قادر به اندازه گیری این در جزئیات به طوری که اگر عدم تقارن مقیاس می تواند به اندازه یک توپ فوتبال و سپس یک فوتبال مدرج با همان مقدار را پر از جهان قابل مشاهده است.”

این آزمایش است که یک نسخه به روز رسانی از دستگاه در اصل طراحی شده توسط محققان در دانشگاه ساسکس و Rutherford Appleton Laboratory (RAL) که برگزار کرده است جهان حساسیت ضبط به طور مداوم از سال 1999 تا به حال.

Dr Maurits van der Grinten از نوترون EDM گروه در Rutherford Appleton Laboratory (RAL) گفت:

“آزمایش ترکیب های مختلف دولت از هنر فن آوری است که همه نیاز به انجام به طور همزمان. ما خوشحال است که تجهیزات و تکنولوژی و تخصص طراحی و توسعه توسط دانشمندان از RAL باعث شد تا کار به فشار از حد در این پارامتر مهم”

دکتر کلارک گریفیث مدرس دانشگاه در رشته فیزیک از دانشکده ریاضی و علوم در دانشگاه ساسکس گفت:

“این آزمایش به ارمغان می آورد با هم از تکنیک های اتمی و کم انرژی فیزیک هسته ای از جمله مبتنی بر لیزر نوری magnetometry و کوانتومی اسپین دستکاری. با استفاده از این چند رشته ابزار برای اندازه گیری خواص نوترون بسیار دقیق ما قادر به پروب سوالات مربوط به انرژی فیزیک ذرات و ماهیت اساسی تقارن اساسی جهان است. “

50,000 اندازه گیری

هر الکتریکی دو قطبی لحظه ای که یک نوترون ممکن است کوچک است و بنابراین بسیار دشوار است برای اندازه گیری. اندازه گیری های قبلی توسط محققان دیگر متحمل شده اند این. به طور خاص, این تیم تا به حال برای رفتن به طول های بزرگ برای نگه داشتن محلی میدان مغناطیسی بسیار ثابت در آخرین اندازه گیری. برای مثال هر که سوار کامیون در جاده ها در کنار موسسه آشفته میدان مغناطیسی در مقیاس است که می شده اند و قابل توجهی را برای آزمایش به طوری که این اثر تا به حال به جبران در طول اندازه گیری.

همچنین تعداد نوترون ها مشاهده شده مورد نیاز به اندازه کافی بزرگ برای ارائه یک فرصت برای اندازه گیری الکتریکی دو قطبی لحظه ای. اندازه گیری فرار بیش از یک دوره دو سال است. به اصطلاح ultracold نوترون است که نوترون با یک نسبتا آهسته سرعت اندازه گيری شد. هر 300 ثانیه یک دسته از بیش از 10 ، 000 نوترون کارگردانی شد به آزمایش و بررسی در جزئیات. محققان اندازه گیری در مجموع 50000 چنین خوشه.

جدید استاندارد بین المللی تنظیم شده است

محققان’ آخرین نتایج پشتیبانی و افزایش آن از پیشینیان خود: یک استاندارد بین المللی تعیین شده است. اندازه EDM است که هنوز هم بیش از حد کوچک برای اندازه گیری با ابزار است که استفاده شده است تا در حال حاضر, بنابراین برخی از نظریه ها که تلاش برای توضیح بیش از حد از ماده تبدیل شده اند کمتر احتمال دارد. رمز و راز باقی می ماند بنابراین برای هم بودن.

بعد دقیق تر اندازه گیری در حال حاضر ساخته شده در PSI. این PSI انتظار همکاری خود را برای شروع سری بعدی از اندازه گیری توسط 2021.

جستجو برای “فیزیک جدید”

جدید نتیجه مشخص شد توسط یک گروه از محققان در 18 موسسات و دانشگاه ها در اروپا و ایالات متحده آمریکا بر اساس داده های جمع آوری شده در PSI را ultracold نوترون منبع. محققان با جمع آوری داده های اندازه گیری وجود دارد بیش از یک دوره دو سال ارزیابی آن بسیار با دقت در دو تیم جداگانه و پس از آن قادر بودند برای به دست آوردن یک نتیجه دقیق تر از همیشه قبل از.

پروژه تحقیقاتی است که بخشی از جستجو برای “فیزیک جدید” است که فراتر از به اصطلاح مدل استاندارد فیزیک که از مجموعه خواص تمام ذرات شناخته شده. این هم یک هدف عمده از آزمایش در بزرگتر امکانات مانند برخورددهنده بزرگ هادرون (LHC) در سرن.

این تکنیک در اصل برای اولین EDM اندازه گیری در 1950s رهبری به جهان در حال تغییر تحولات مانند ساعتهای اتمی و اسکنر MRI و به این روز آن را حفظ خود و تاثیر مداوم در زمینه فیزیک ذرات.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.detny.im