Zinātnieku komanda ievērojami izmantoja novatorisku paņēmienu, ko sauc par "kvantu saspiešanu".
Tomēr šīs daudzsološās daļiņas atrašana ir vissir kā meklēt vienu kvantu adatu lielā siena kaudzē. Un tomēr šajā procesā ir iespējams straujš progress. Pētnieki projektā ar nosaukumu Haloscope at Yale Sensitive To Axion Cold Dark Matter (HAYSTAC) ziņo, ka viņi ir uzlabojuši savu medību efektivitāti, pārvarot būtisku šķērsli, ko uzliek termodinamikas likumi. Zinātnieku komandā ir zinātnieki no Kolorādo universitātes Boulderā un Nacionālā standartu un tehnoloģiju institūta (NIST).
HAYSTAC - sensors, kas paredzēts meklējumiemaksijiskā tumšā viela. To izstrādāja Jeilas universitātes zinātnieki, un tas ir paredzēts, lai sašaurinātu nenotveramās tumšās vielas daļiņu meklēšanu, kas var sastādīt vairāk nekā 80% no visa Visuma matērijas daudzuma. Un visinteresantākais šajā gadījumā ir tas, ka HAYSTAC detektors ir paredzēts tumšās matērijas meklēšanai aksionu veidā, subatomu daļiņu veidā, kas šobrīd pastāv tikai teorētiski un kuras tiek meklētas vairākos eksperimentos, tostarp Axion Dark Matter Experimentis .
Jaunā pieeja ļauj pētniekiem labākatdalīt neticami vājus iespējamo asiņu signālus no nejauša trokšņa, kas dabā pastāv ārkārtīgi mazos mērogos, kurus dažreiz sauc par kvantu svārstībām. Saskaņā ar pētījuma līdzautoru JILA NIST pētnieku Konradu Lehnertu, komandas izredzes atrast asi tuvāko gadu laikā joprojām ir aptuveni vienādas ar uzvaru loterijā. Bet šīs iespējas kļūs tikai labākas.
Daniel Palken, jaunā raksta līdzautors, paskaidroja,tas, kas padara aksiju tik grūti atrodamu, padara to par ideālu kandidātu tumšai matērijai - tā ir gaiša, nesniedz elektrisku lādiņu un gandrīz nekad nav mijiedarbojas ar normālu vielu.
Daži no lielākajiem šķēršļiem, ar kuriemzinātnieki saduras, ir paši kvantu mehānikas likumi, proti, Heizenberga nenoteiktības princips. Viņš ierobežo zinātnieku precizitāti viņu daļiņu novērojumos. Šajā gadījumā komanda nevar precīzi izmērīt divas dažādas gaismas īpašības, ko rada asis vienlaicīgi.
Tomēr HAYSTAC komandai izdevās šos apietnemaināmi likumi. Viss ir saistīts ar instrumenta, ko sauc par Džozefsona parametru pastiprinātāju, izmantošanu. JILA zinātnieki ir izstrādājuši veidu, kā izmantot šīs mazās ierīces, lai "izspiestu" gaismu, ko viņi saņēma no HAYSTAC eksperimenta. Fiziķiem nav precīzi jānosaka abas ienākošo gaismas viļņu īpašības - tikai viens no tiem. Saspiešana to izmanto, novirzot mērījumu nenoteiktību no viena no šiem mainīgajiem lielumiem uz otru.
Lai pārbaudītu šo metodi, pētnieki veicaizmēģinājuma brauciens Jeila universitātē, lai atrastu daļiņu noteiktā masas diapazonā. Pēc zinātnieku domām, viņi to neatrada, taču eksperiments aizņēma pusi laika nekā parasti.
Lasīt vairāk
Uz Saturna pavadoņa Rhea tika atrastas raķešu degvielas pēdas. No kurienes tas nāk?
Lielākais aisbergs pasaulē sabruka, fragmenti metās uz ziemeļiem. Vai tas ir bīstami?
Aborts un zinātne: kas notiks ar bērniem, kas dzemdēs
Pētniecības institūts Boulderā, Kolorādo