Mokslininkų komanda panaudojo naujovišką metodą, vadinamą „kvantiniu suspaudimu“.
Tačiau rasti šią perspektyvią dalelę yra viskasyra tarsi ieškoti vienos kvantinės adatos dideliame šieno kupetoje. Ir vis dėlto šiame procese įmanoma sparti pažanga. „Yale Sensitive To Axion Cold Dark Matter“ (HAYSTAC) projekto „Haloscope“ tyrėjai praneša, kad jie pagerino medžioklės efektyvumą įveikdami pagrindinę kliūtį, kurią kelia termodinamikos dėsniai. Mokslininkų komandoje yra mokslininkų iš Kolorado universiteto Boulderyje ir Nacionalinio standartų ir technologijos instituto (NIST).
HAYSTAC - jutiklis, skirtas paieškomsaksioninė tamsioji materija. Jį sukūrė Jeilio universiteto mokslininkai ir jis skirtas susiaurinti sunkiai pasiekiamos tamsiosios materijos dalelių paiešką, kurios gali sudaryti daugiau nei 80% viso Visatos materijos kiekio. Ir šiuo atveju įdomiausia yra tai, kad HAYSTAC detektorius yra skirtas tamsiosios medžiagos paieškai ašių pavidalu, subatominių dalelių, kurios šiuo metu egzistuoja tik teoriškai ir kurių ieškoma keliuose eksperimentuose, įskaitant „Axion Dark Matter Experimentis“, forma. .
Naujas požiūris leidžia mokslininkams geriauatskirti neįtikėtinai silpnus galimų ašių signalus nuo atsitiktinio triukšmo, egzistuojančio gamtoje itin mažomis skalėmis, kartais vadinamais kvantiniais svyravimais. Pasak tyrimo bendraautoriaus, JILA NIST tyrinėtojo Konrado Lehnerto, komandos tikimybė surasti ašį per ateinančius kelerius metus vis dar yra maždaug tokia pati kaip laimėti loterijoje. Tačiau šios galimybės tik gerės.
Danielis Palkenas, naujojo straipsnio bendraautorius, paaiškino:tai, dėl ko ašį taip sunku rasti, daro ją idealiu tamsiosios materijos kandidatu - ji yra šviesi, neturi elektros krūvio ir beveik niekada nesąveikauja su įprasta materija.
Kai kurios didžiausios kliūtys, su kuriomis susiduriamamokslininkai susiduria, yra patys kvantinės mechanikos dėsniai, būtent Heisenbergo neapibrėžtumo principas. Jis riboja mokslininkų tikslumą stebint jų daleles. Šiuo atveju komanda negali tiksliai išmatuoti dviejų skirtingų ašių metu sukuriamos šviesos savybių vienu metu.
Tačiau HAYSTAC komandai pavyko juos aplenktinekintami dėsniai. Viskas priklauso nuo instrumento, vadinamo Josephsono parametriniu stiprintuvu, naudojimo. JILA mokslininkai sukūrė būdą, kaip naudoti šiuos mažus prietaisus, norint „išspausti“ šviesą, kurią jie gavo iš HAYSTAC eksperimento. Fizikams nereikia tiksliai nustatyti abiejų gaunamų šviesos bangų savybių - tik vienos iš jų. Suspaudimas tuo pasinaudoja, perkeldamas matavimo neapibrėžtis iš vieno iš šių kintamųjų į kitus.
Norėdami išbandyti šį metodą, mokslininkai atlikobandomasis bėgimas Jeilio universitete, siekiant rasti dalelę tam tikrame masės diapazone. Pasak mokslininkų, jie to nerado, tačiau eksperimentas užtruko pusę laiko nei įprastai.
Skaityti daugiau
Saturno mėnulyje Rhea buvo rasti raketų kuro pėdsakai. Iš kur jis atsiranda?
Didžiausias ledkalnis pasaulyje sugriuvo, fragmentai veržėsi į šiaurę. Ar tai pavojinga?
Abortas ir mokslas: kas nutiks gimdantiems vaikams
Tyrimų institutas Boulderyje, Kolorade