استخدم فريق من العلماء تقنية مبتكرة تسمى "الضغط الكمي" بشكل ملحوظ
ومع ذلك ، فإن العثور على هذا الجسيم الواعد هو كل شيءيشبه البحث عن إبرة كمية واحدة في كومة قش كبيرة. ومع ذلك ، في هذه العملية ، يمكن إحراز تقدم سريع. أفاد الباحثون في مشروع يسمى Haloscope في Yale Sensitive To Axion Cold Dark Matter (HAYSTAC) أنهم قاموا بتحسين كفاءة الصيد من خلال التغلب على عقبة أساسية تفرضها قوانين الديناميكا الحرارية. يضم فريق العلماء علماء من جامعة كولورادو في بولدر والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST).
HAYSTAC - جهاز استشعار مصمم لعمليات البحثالمادة المظلمة الأكسيونية. تم تطويره من قبل علماء من جامعة ييل ويهدف إلى تضييق البحث عن جسيمات المادة المظلمة المراوغة ، والتي قد تمثل أكثر من 80 ٪ من إجمالي كمية المادة في الكون. والشيء الأكثر إثارة للاهتمام في هذه الحالة هو أن كاشف HAYSTAC مصمم للبحث عن المادة المظلمة في شكل أكسيونات ، وهي جسيمات دون ذرية موجودة حاليًا فقط من الناحية النظرية والتي يتم البحث عنها في العديد من التجارب ، بما في ذلك Axion Dark Matter Experimentis .
النهج الجديد يمكّن الباحثين من التحسنلفصل الإشارات الضعيفة للغاية للمحاور المحتملة عن الضوضاء العشوائية الموجودة في الطبيعة على نطاقات صغيرة للغاية ، تسمى أحيانًا التقلبات الكمومية. وفقًا للمؤلف المشارك في الدراسة Konrad Lehnert ، وهو باحث NIST في JILA ، فإن فرص الفريق في العثور على الأكسيون على مدار السنوات القليلة المقبلة لا تزال تعادل تقريبًا الفوز باليانصيب. لكن هذه الفرص ستتحسن فقط.
أوضح دانيال بالكن ، المؤلف المشارك للمقال الجديد ،أن ما يجعل من الصعب العثور على الأكسيون يجعله مرشحًا مثاليًا للمادة المظلمة - فهو ضوء ، ولا يحمل أي شحنة كهربائية ، ولا يتفاعل أبدًا مع المادة العادية.
بعض من أكبر العقبات التييصطدم العلماء بقوانين ميكانيكا الكم ، وهي مبدأ اللايقين لهايزنبرغ. إنه يحد من دقة العلماء في ملاحظاتهم للجسيمات. في هذه الحالة ، لا يستطيع الفريق قياس خاصيتين مختلفتين للضوء الناتج عن المحاور بدقة في وقت واحد.
ومع ذلك ، تمكن فريق HAYSTAC من تجاوز هذهقوانين غير قابلة للتغيير. يعود الأمر برمته إلى استخدام أداة تسمى مضخم صوت جوزيفسون. طور العلماء في JILA طريقة لاستخدام هذه الأجهزة الصغيرة "للضغط" على الضوء الذي تلقوه من تجربة HAYSTAC. لا يحتاج الفيزيائيون إلى تحديد كلتا خصائص موجات الضوء الواردة بدقة - واحدة منها فقط. يستفيد الضغط من ذلك عن طريق تحويل ارتياب القياس من أحد هذه المتغيرات إلى الآخر.
لاختبار هذه الطريقة ، أجرى الباحثونإجراء تجريبي في جامعة ييل للعثور على جسيم في نطاق كتلة معين. وفقًا للعلماء ، لم يجدوا ذلك ، لكن التجربة استغرقت نصف الوقت عن المعتاد.
قراءة المزيد
تم العثور على آثار لوقود الصواريخ على قمر زحل ريا. حيث أنها لا تأتي من؟
انهار أكبر جبل جليدي في العالم ، واندفعت الشظايا شمالًا. هل هو خطير؟
الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون
معهد البحوث في بولدر ، كولورادو