物理学家将基本的肌粒子驯服到精确控制的光束

Forscher in Japan haben erstmals instabile Myonen in einen exakt gesteuerten Strahl beschleunigt, was einen Meilenstein für zukünftige Myonenkollider darstellt.
日本的研究人员首次将不稳定的肌肉加速到精确控制的光束中,这代表了未来的Myon碰撞的里程碑。 (Symbolbild/natur.wiki)

物理学家将基本的肌粒子驯服到精确控制的光束

第一次,研究人员 - 电子的较重,不稳定,不稳定的亲属 - 在严格控制的光束中加速,这使Myon撞机的视野更接近现实。

日本质子质子加速器研究综合体(J-PARC)的一个团队将激光集中在Myons流上,以使快速移动的颗粒停滞不前。然后,研究人员应用了电场,将这些“冷却”的肌肉加速到光速的4%。专家尚未检查的结果于10月15日在预印式服务器ARXIV 1 )。

这种表现是。这样的对撞机可用于执行发现新的物理现象所需的极其敏感的测量。田纳西州诺克斯维尔大学的粒子物理学家Tova Holmes说,它比其他粒子山谷更小,并且可能更便宜。

但是,

myons是短暂的基本粒子,几乎与电子相同,但其质量的质量超过200倍。在过去的十年中,朝着紧凑的Myon对撞机方向的运动增强了,可以跟上能量甚至超过它们,这是由巨大的质子和电子羊绒(例如,在Geneva的Partchen partchen partchen实验室的欧洲实验室中的27公里强体强体强生对撞机)所实现的。长10公里长的Myon对撞机可以产生与90千克质子机器的能​​量一样多的颗粒,因为Myonen是基本颗粒,其整个能量都陷入任何碰撞。相反,组件之间的质子碰撞。

然而,迈恩斯的加速非常困难,因为它们仅存在于电子和两种类型的中微子。他们还以不同的速度向不同的方向移动,这使得它们很难驯服成狭窄的高度密集型喷气机。该研究的合伙人说,尽管研究人员以前已经加速了Myons,但射线是“非常不同的”。结果,射线太无法预测,无法用于敏感测量。

为了克服这一障碍,卡米卡(Kamioka)和他的同事用硅胶胶质材料(通常用作热绝缘材料)拍摄了一束带正电荷的肌肉,肌肉的抗虫子对应物,称为抗真菌材料。当兆兆阳性与气凝胶中的电子碰撞时,形成了“ muonium”的中性原子。研究人员对这些原子发射了激光,以分离它们的电子,使它们恢复了几乎被冷冻的阳性肌肉。这种冷却过程确保了颗粒的速度和方向变得更加均匀。

然后,研究人员使用电场来加速这些速度,使肌肉达到100公斤 - 电子电压,达到了光速的4%的速度。

霍姆斯说,

尽管结果是有希望的,但莫恩碰撞的事实还有很长的路要走。必须缩放该方法才能产生更接近,更密集的射线。

Kamioka解释说,他和他的同事开发了将Myons加速到光速的94%所必需的技术,并希望到2028年实现这一目标。“这是我们的下一个里程碑,”他说。

除了建造未来的对撞机外,物理学家还可以在实验中使用高能量的肌射线,这些射线超出了粒子物理学的标准模型,例如对Myons神秘磁性的精确测量值,该测量比理论上预测的要强。

  1. aritome,S。等。 (2024)。

  2. 下载参考