Мюоны – это элементарные частицы, которые прилетают на Землю из космоса. Учёные пытаются проникнуть в их тайны, и, надо сказать, у них это получается всё лучше и лучше. Недавно они провели эксперимент по установлению контроля над ними.
Читайте: Мюон измеряли в беспрецедентном масштабе – Как достигли точности?
Ускорение положительных мюонов радиочастотным резонатором
Эти эксперименты были проведены в рамках проекта J-PARC. Конечной целью было разогнать мюоны до максимально возможной скорости без их распада.
О масштабах сложности такой задачи лучше всего говорит факт, что мюоны не только чрезвычайно подвижны, но и очень короткоживущие – примерно две микросекунды, а одна микросекунда равна одной миллионной доли секунды.
Выходом было использовать пучок и ускорить мюоны до того, как они распадутся на электрон и два типа нейтрино. И Японским физикам наконец-то удалось это сделать, о чём сообщается в статье, находящейся в стадии препринта. Как именно проходил задуманный ими эксперимент?
Он начался с запуска пучка антимионов, или положительно заряженных мюонов, в сторону кварцевого аэрогеля. Последний должен был выступать в качестве теплоизолятора. При столкновении антимионов с электронами, входящими в состав аэрогеля, начали образовываться мюонные атомы.
Однако на этом работа не закончилась, ведь нужно было ещё удалить электроны из атомов. В этот момент в дело вступил лазерный луч. Он превратил мюоны обратно в антимюоны, которые затем попытались удержать на месте.
С помощью электрических полей (их энергия варьировалась от 5,7 до 100 килоэлектронвольт) члены исследовательской группы попытались разогнать ранее остановленные мюоны. Это привело к тому, что частицы двигались со скоростью около четырёх процентов от скорости света.
Это рекордное значение с точки зрения метода, использованного авторами. Однако у учёных гораздо более высокие амбиции. Руководитель исследованием, Шусей Камиока, заявляет, что его команде удастся разогнать мюоны до 94 процентов от скорости света к 2028 году.
Если удастся провести столь продвинутые эксперименты, это откроет путь к углублённому изучению мюонов. Кроме того, используемая методология и разработанное оборудование могут привести к прорыву в экспериментах, посвящённых другим частицам.
В случае с мюонами одним из важнейших вопросов, на который будет найден ответ, станет измерение удивительно сильного магнетизма и откуда он берётся?
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU