Δεν βρέθηκαν μαγνητικά μονόπολα στην Ανταρκτική

Μπορεί να μην βρέθηκαν μαγνητικά μονόπολα στην ανάλυση των δεδομένων του Παρατηρητηρίου Νετρίνων IceCube στην Ανταρκτική, αλλά η μέθοδος ανάλυσης θα μπορούσε να βοηθήσει στην περαιτέρω αναζήτηση αυτών των θεωρητικών, προς το παρόν, σωματιδίων.

Ο ανιχνευτής νετρίνων IceCube

Το Σύμπαν θα μπορούσε να περιέχει αφθονία μαγνητικών μονοπόλων. Θεωρητικά προβλέπεται ότι αυτά τα σωματίδια δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια της Μεγάλης Έκρηξης, αλλά η εν λόγω πρόβλεψη πρέπει να επαληθευτεί και πειραματικά. Έτσι οι φυσικοί του πειράματος IceCube αναζήτησαν τις ‘υπογραφές’ των μαγνητικών μονοπόλων στα δεδομένα που συνέλεξαν τα τελευταία οκτώ χρόνια [Search for Relativistic Magnetic Monopoles with Eight Years of IceCube Data]. Αν και δεν εντόπισαν κάνένα μαγνητικό μονόπολο, η ανάλυση που έκαναν θα τελειοποιήσει τις μελλοντικές αναζητήσεις μαγνητικών μονοπόλων.

Αν κόψουμε στα δύο έναν μαγνήτη τότε θα δημιουργηθούν δυο μικρότεροι μαγνήτες. Αν στη συνέχεια κόβουμε στη μέση τους μαγνήτες που προκύπτουν, θα παρατηρήσουμε πως θα εμφανίζονται πάντα νέοι μικρότεροι μαγνήτες και ότι είναι αδύνατον να απομονώσουμε έναν βόρειο ή νότιο πόλο. Όταν φτάσουμε στα άτομα τότε το μαγνητικό πεδίο θα οφείλεται στην κίνηση των ηλεκτρικών φορτίων και στο σπιν των σωματιδίων. Σκέτους βόρειους ή νότιους πόλους, ή αλλιώς μαγνητικά μονόπολα, δεν πρόκειται να βρούμε με την μέθοδο του τεμαχισμού. Ο Paul Dirac το 1931 συνδυάζοντας τον ηλεκτρομαγνητισμό με την κβαντομηχανική, χρησιμοποίησε την έννοια του μαγνητικού μονοπόλου, απέδειξε ότι η ύπαρξη έστω και ενός μόνο μαγνητικού μονοπόλου όχι μόνο αποκαθιστούσε την πλήρη συμμετρία στις εξισώσεις του Maxwell, αλλά ταυτόχρονα θα ερμήνευε και την κβάντωση του ηλεκτρικού φορτίου!

Οι 5000 αισθητήρες του IceCube σχεδιάστηκαν για να ανιχνεύουν νετρίνα, αλλά θα μπορούσαν επίσης να εντοπίζουν και σήματα μαγνητικών μονοπόλων. Αυτή η ικανότητα είναι δυνατή διότι όταν τα μαγνητικά μονόπολα διασχίζουν τον πάγο, αναμένεται να εκπέμψουν μια μορφή ακτινοβολίας, γνωστή ως ακτινοβολία Cherenkov. Αυτή η ακτινοβολία προκαλείται επίσης και από την αλληλεπίδραση των νετρίνων με τον πάγο κι έτσι εντοπίζονται από τους αισθητήρες του IceCube.

Για την αναζήτηση σημάτων που οφείλονται στα μαγνητικά μονόπολα αναπτύχθηκε μια ειδική μέθοδος εντοπισμού της ακτινοβολίας Cherenkov που έφερε τα χαρακτηριστικά μονοπόλων που κινούνταν σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός. Δυστυχώς δεν βρέθηκαν σήματα μαγνητικών μονοπόλων στα δεδομένα που συνέλεξε ο ανιχνευτής IceCube μέσα 2886 ημέρες λειτουργίας. Όμως, έθεσαν ένα νέο, αυστηρότερο ανώτερο όριο στην πιθανή ροή των μαγνητικών μονοπόλων.

Έτσι, εξακολουθεί να παραμένει μια και μοναδική αναφορά ανίχνευσης μαγνητικού μονοπόλου. Πρόκειται για το ‘μονόπολο του Αγίου Βαλεντίνου‘ που καταγραψε η πειραματική διάταξη που έστησε ο πειραματικός φυσικός Blas Cabrera Navarro στο υπόγειο εργαστήριο του Stanford στις 14 Φεβρουαρίου του 1982.

πηγή: https://physics.aps.org/articles/v15/s15



Κατηγορίες:ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ, ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

Ετικέτες: , ,

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Αρέσει σε %d bloggers: