Найти тему
У-Янус

Как искать темную материю? Часть II.

НАЧАЛО

Последние несколько лет ученые активно занимаются поиском нелинейности в диаграммах Кинга. В том числе и две независимы группы, одна из которых базируется в Орхусском университете в Дании, а другая в Массачусетском технологическом институте. Обе эти команды экспериментально исследовали диаграммы Кинга для ионов иттербия и кальция, используя прецизионную спектроскопию для того, чтобы получить максимально точно измеренные сдвиги спектральных линий для четырех изотопов.

Интересно здесь то, что результаты групп различаются. Команда Орхусского университета получила на диаграмме Кинга прямую линию, что соответствует Стандартной Модели. А вот в Массачусетсе наблюдали отклонение от прямой со статистической значимостью 3 сигма. Такая достоверность не позволяет, конечно, утверждать, что отклонение от Стандартной Модели найдено. Более того, высока вероятность, что причина кроется совсем не в новой физике, а в неучтенных эффектах Стандартной Модели. Но интерес такой отклонение представляет в любом случае. Даже если найденное отклонение обусловлено неучтенными эффектами Стандартной Модели, полученный результат позволит уточнить ее границы применимости, что сузит направление поиска новой физики.

Дальнейшие шаги команд очевидны – и те, и другие намерены повысить точность эксперимента и уточнить данные на диаграммах Кинга. Но помимо этого очевидного действия есть и другие возможности. В частности, ученые из Института науки Вейцмана в Израиле предлагают исследовать изотопические сдвиги ридберговских атомов. Размер таких водородоподобных атомов с высоковозбужденным внешним электроном может превышать размер атома в основном состоянии более чем в миллион раз, что позволяет современным экспериментаторам уверенно ими манипулировать, а значит, существенно повышает точность данных. Поэтому в этой альтернативной версии эксперимента для получения статистически значимых результатов достаточно рассмотреть только три точки на диаграмме Кинга, что сильно ускоряет и удешевляет процесс.

Честно говоря, я как-то уверен, что нарушение Стандартной Модели будет найдено именно в таких тонких экспериментах. В первую очередь потому, что в них всегда определяется вполне конкретный и характерный целевой параметр, который не нужно вычленять из гигантского потока информации, как это происходит на Большом Адронном Коллайдере. Без сомнений, всевозможные коллайдеры скажут свое слово в исследовании новых видов материи, но только в уточнении ее природы и свойств. Само обнаружение новой физики свершится на малых установках.

Впрочем, это только мое мнение. Посмотрим, может быть, я буду не прав.

Improved Isotope-Shift-Based Bounds on Bosons beyond the Standard Model through Measurements of the 2D3/2−2D5/2 Interval in Ca+. Physical Review Letters DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.123003.

Evidence for nonlinear isotope shift in Yb+ search for new Boson. Physical Review Letters DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.123002.

Мне важно Ваше мнение. Если нравится, ставьте лайк, подписывайтесь.
Наука
7 млн интересуются