Протягом багатьох років вчені-фізики досліджували будову позитивно заряджених субатомних частинок, протонів, бомбардуючи їх потоком електронів і реєструючи інтенсивність їх відображення під різними кутами. Таким чином вченим вдавалося визначити картину розподілу електричного заряду і магнітні властивості частинки. В ході цих експериментів було з’ясовано, що розподіл електричного заряду і магнетизму частки майже повністю збігаються. Починаючи з 2000-х років, дослідники почали використовувати в своїх експериментах поляризовані промені електронів, це дозволило значно збільшити роздільну здатність експериментів і призвело до низки досить значущих відкриттів.
Одним з вищезазначених відкриттів стало те, що під час зіткнення протона і електрона відбувався так званий фотонний обмін, але пізніше стало відомо, що в деяких випадках в цьому фотонному обміні бере участь не один, а два фотона одночасно, що призводить до появи нерівномірностей розподілу електричного заряду. Згідно з розробленою на основі експериментальних даних, обидва участвуючі в обміні фотони повинні бути “твердими”, тобто високоенергетичними фотонами.
Для вивчення особливостей двуфотонная обміну група дослідників з лабораторії Ядерної фізики (Laboratory for Nuclear Science) Массачусетського технологічного інституту протягом семи років займалася проведенням експерименту під назвою OLYMPUS. Цей експеримент проводився на синхротронного електронному прискорювачі German Electron Synchrotron (DESY) в Гамбурзі, Німеччина, і в його результатах містяться докази того, що під час взаємодії електрон-протон дійсно відбувається обмін двома фотонами.
Однак, на відміну від теоретичних прогнозів, результати експерименту OLYMPUS говорять про те, що під час обміну тільки один з фотонів є високоенергетичними, у другому фотоні укладено зовсім невелика кількість енергії в порівнянні з першим.
Отримання експериментальних результатів було пов’язане з багатьма труднощами. Вченим довелося демонтувати цілий спектрометрический комплекс BLAST, датчик якого має обсяг в 125 кубічних метрів, і перевезти його з Массачусетського технологічного інституту в Німеччину. Під час остаточного монтажу датчик і супутнє йому обладнання пройшли модернізацію, яка дозволила поліпшити їх параметри.
Експеримент OLYMPUS проводився паралельно з ще двома подібними експериментами, одним в США і другим – в Росії. В даному випадку протони бомбардувалися променями негативно заряджених електронів і позитивно заряджених позитронів. А реєстрація різниці між взаємодіями двох видів дала вченим в руки більшу кількість цінної інформації.
Порівняльні дані збиралися протягом трьох місяців, а на аналіз зібраного масиву інформації потрібно вже три роки. Виявлена різниця між теорією і практикою означає, що майбутні експерименти повинні проводитися на ще більш високому рівні енергії, там, де ефект двуфотонная обміну повинен проявлятися з більшою силою.
У найближчому майбутньому вчені з Массачусетського технологічного інституту планує вивчити реакцію наукового фізичного співтовариства на отримані ними результати. “Може статися так, що хто-небудь вкаже нам якусь дрібну деталь, наявність якої призведе до згоди теорію і практику на рівні низької, середньої і високої енергії” – пишуть дослідники, – “Тоді і стане ясно, яким повинен бути наш наступний крок. якщо ми не знайдемо відсутню “сполучна ланка”, то ми продовжимо шукати його далі, а якщо це ланка буде знайдено, то нам буде потрібно отримати додаткові експериментальні докази “.
Disney+ знову підвищує ціни, тож чимало користувачів вирішують на певний час призупинити або повністю скасувати…
Підсумки року від Google «Year in Search 2024» показують, які стрічки найбільше хвилювали глядачів в…
Перегляд кіно англійською — це не просто розвага, а й один з найефективніших способів відточити…
Група науковців з Університету Сіань Цзятунг у Китаї зробила відкриття, яке може змінити уявлення про…
Нове дослідження показує, що багато AI-інструментів, які обіцяють швидко допомагати з пошуком інформації або відповідями…
Марсохід Perseverance зробив нові цікаві відкриття під час досліджень кратера Джезеро, які можуть допомогти відновити…