Naujausių duomenų, gautų LHC po jo paleidimo, analizė dar kartą neleido fizikams aptikti magnetinių vienpolių pėdsakų - hipotetinių dalelių, turinčių tik teigiamą ar tik neigiamą polių, teigiama arXiv.org elektroninėje bibliotekoje paskelbtame straipsnyje.
Nepaisant to, kad neradome monopolių, mums pavyko pateikti naujus, patikimiausius jo minimalios masės ir magnetinio lauko stiprio įvertinimus. Yra ir kitų šių parametrų įverčių, tačiau jie buvo padaryti remiantis įvairių rūšių prielaidomis, o ne eksperimentiniais duomenimis “, - sakė Arttu Rajantie iš Londono imperatoriškojo koledžo (JK).
- „Salik.biz“
Magnetiniai monopoliai yra hipotetinės dalelės, turinčios vieną magnetinį polių, apie kurių egzistavimą pirmą kartą paskelbė anglų fizikas Paulius Diracas 1931 m. Jei mokslininkams pavyks juos surasti gamtoje arba sukurti laboratorijoje, tada šis atradimas vienareikšmiškai patvirtins prielaidą, kad visų dalelių elektriniai krūviai yra diskretiniai dydžiai, kuriais grindžiamos beveik visos šiuolaikinės fizikinės teorijos.
Fizikai dar negalėjo to padaryti dėl vienos paprastos priežasties - monopolio masė, kaip šiandien tiki teoretikai, yra labai didelė. Tai yra mažiausiai trečdalis protono masės ir greičiausiai panaši į T-kvarko, iki šiol sunkiausių elementariųjų dalelių, masę. Šiuolaikiniai dalelių greitintuvai tik neseniai pradėjo pasiekti šį lygį, todėl praktikoje anksčiau buvo neįmanoma ieškoti monopolių tokiu pavidalu, kokį Diracas įsivaizdavo.
Pavyzdžiui, LHC monopolių pradėjo ieškoti tik 2011 m., Kai į jo žiedą buvo įmontuotas „MoEDAL“detektorius, skirtas stebėti šių ypač sunkaus dalelių pėdsakus. Tai yra metalinių ekranų ir kelių šimtų aliuminio ruošinių, įrengtų tarp jų ir sąveikaujančių su skraidančiomis dalelėmis, rinkinys.
Kaip sumanė „MoEDAL“kūrėjai, kai kurie monopoliai „įstrigs“šių strypų viduje, kad juos būtų galima aptikti naudojant ypač jautrius magnetinio lauko jutiklius, pagrįstus superlaidininkais.
Paskutiniai trys bandymai surasti tokias spąstus naudojantys monopoliai - 2012, 2013 ir 2015 m. - nepavyko. Nepaisant padidėjusio detektorių jautrumo ir paties LHC galios padvigubėjimo, fizikai nesugebėjo rasti vienpolių magnetinių dalelių pėdsakų, kurie smarkiai susiaurino jų galimų paieškų lauką.
Panašūs rezultatai, pasak Džeimso Pinfoldo, projekto vadovo iš Albertos universiteto Edmontone, Kanadoje, buvo gauti išanalizavus išsamų duomenų rinkinį per visą antrąjį LHC ciklą, kurio metu MoEDAL sukaupė šešis kartus daugiau informacijos nei už visą ankstesnį laiką.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Pasak mokslininkų, iš pradžių jie sugebėjo aptikti maždaug keturias dešimtis galimų monopolių pėdsakų, tačiau pakartotinis tyrimas parodė, kad juos visus sukėlė superlaidžių magnetinio lauko jutiklių veikimo sutrikimai ir klaidos, o ne tikrosios elementariosios dalelės.
Tokie matavimo rezultatai, kaip pažymi Pinfoldas, rodo, kad mažiausia monopolio masė yra apie 400 milijardų elektronų voltų, tai yra maždaug 400 kartų didesnė nei protono masė ir tris kartus didesnė už T kvarco masę. „Rajanti“grupė padarė panašias išvadas, kai išanalizavo duomenis iš kitos LHC dalies - SPS greitintuvo, kuriame, kaip tikino mokslininkai, pavienius monopolius buvo galima sujungti į poras.
Tokių sunkių dalelių, anot fizikų, bus nepaprastai sunku ieškoti LHC ir net po jo pakeisiančio ILC linijinio susidūriklio, daugelį metų nuolat stebint branduolių ir protonų susidūrimus. Dėl šios priežasties elektros krūvių neapibrėžtumo paslaptis gali likti neišspręsta kelis dešimtmečius, daro išvadą mokslininkai.