Согласно теоретическому анализу, проведенному физиком из RIKEN и двумя его коллегами, лабораторные эксперименты по всему миру, направленные на воссоздание таинственной фазы материи, обнаруженной в ранней Вселенной, также могут создавать самые сильные электромагнитные поля в мире. Этот непредвиденный бонус мог бы позволить физикам исследовать совершенно новые явления.
Согласно стандартной модели физики элементарных частиц, когда чрезвычайно горячая материя сжимается в сверхплотный объект, образуется плазма, состоящая из субатомных частиц, известных как кварки и глюоны. Но необходимы эксперименты, чтобы подтвердить, так ли это на самом деле.
"Несмотря на то, что такие ожидания существуют, существует огромная теоретическая неопределенность, особенно при сверхвысоких плотностях", - отмечает Хидетоши Тайя из междисциплинарной программы теоретических и математических наук RIKEN. "Таким образом, для изучения этой экстремальной формы материи крайне необходимы эксперименты".
В этих экспериментах физики сталкивают тяжелые ионы (заряженные атомы) и затем исследуют полученную плазму.
В предыдущие десятилетия в таких испытаниях в основном использовались высокие энергии для создания высоких температур. Однако в последнее время в нескольких экспериментах по всему миру внимание было сосредоточено на промежуточных энергиях, которые позволят создать плазму высокой плотности.
"Это крайне важно для понимания нашего происхождения, поскольку такие экстремальные условия существовали в ранней Вселенной, нейтронных звездах и взрывающихся звездах, называемых сверхновыми", - объясняет Тая.
Тайя уже изучал мощные лазеры и создаваемые ими сильные электромагнитные поля. Он понял, что подобные, но гораздо более мощные поля могут быть созданы в качестве неожиданного побочного продукта этих экспериментов по столкновению. Эта возможность заманчива, поскольку физики подозревают, что такие сверхсильные поля будут создавать новые физические явления.
Но до сих пор физикам не удавалось создать поля, достаточно сильные, чтобы проверить эту возможность.
"Мощный лазер эквивалентен примерно сотне триллионов светодиодов", - говорит Тая. "Но даже эти лазеры слабы по сравнению с полями, необходимыми для получения новых физических эффектов сильного поля".
Тая и его коллеги провели теоретический анализ этих сверхсильных полей. Исследование опубликовано в журнале Physical Review C.
"Мы продемонстрировали, что электрические поля, которые являются достаточно сильными и долгоживущими, чтобы исследовать физику сильного поля, к которой невозможно приблизиться с помощью каких-либо других экспериментов, могут создаваться при столкновениях тяжелых ионов средней энергии", - говорит Тая.
Однако физики не смогут непосредственно измерить создаваемое поле и, таким образом, подтвердить анализ Тайи в запланированных экспериментах по столкновению — они смогут измерить только частицы, образующиеся в результате столкновения, и их свойства.
"Чтобы действительно проверить наше предсказание, важно понять, как сильные электромагнитные поля влияют на наблюдаемые частицы", - говорит Тая. "В настоящее время мы работаем над этим".
Ставьте лайк👍 ❤️, подписывайтесь✅ на наш канал, пересылайте наши публикации тем, кому это может быть полезно.
#наука #факты #факт #фактымира #интересныефакты #полезныефакты #фактдня #знания #жизнь #интересное #познавательно #топовыефакты #фактыдня #science #интереснознать #природа #интересно #мозг #образование #человек #хочувсезнать #познание #любовь #новости #развитие #разум #космос #мирфактов