| Меню сайта |
 |
|
|
 |
| Категории раздела |
|
|
|
|
| Статистика |
|
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0
|
|
| Форма входа |
|
|
|
|
| Поиск |
|
|
|
|
| Наш опрос |
|
|
|
|
| Календарь |
|
|
|
|
| Архив записей |
|
|
|
|
|
| Приветствую Вас, Гость · RSS |
21.09.2024, 06:22 |
Главная » 2017 » Декабрь » 31 » В поисках аксионов
|
Астрофизики открыли тёмную материю и тёмную энергию, но анти-астрофизики в это пока не верят, считают это "чисто оптическим обманом" по Даниилу Хармсу.
Вся наша известная физика описывается так называемой Стандартной Моделью. В эту модель входит почти всё описание Вселенной, но проблема в "почти", и это "почти" является большой соринкой в глазах самых выдающихся современных теоретиков.
Почему я оказался в этой занятной среде? Не знаю, что было первичным или вторичным, но могу представить в моей нынешней трактовке:
Первое, заколебала амерская система финансирования науки. На поверхность вылезают беспринципные производители булшита, которые изначально точно знают, что они возьмут деньги и произведут только помёт. Нет системы нормального и честного контроля. Порой в аудитории кто-то с очевидностью "изобретает вечный двигатель", а рефери молчат. Скорее всего, просто не врубаются. Наука превратилась в Голливуд.
Второе, очень люблю заниматься СКВИДами с детства. Я думаю, что я уже заметно туда добавил, а вот мне вдруг предложили сделать ещё что-то неразведанное.
Третье, самое неприятное, погнался за длинным корейским воном.
Но четвёртое спасает мою душу. Я здесь приобрёл покой в нормальной физической лаборатории и полюбил атмосферу и людей, а самое главное - поверил в существование аксионов. Теперь есть цель жизни их открыть :-)
Если аксионы найдут в виде частиц, как о них думают, то появится совершенно новая физика. Может, даже сможем летать на миллионы световых лет в отпуска или командировки. Хотя в мыслях мы уже давно там.
Ну как-то так.
_________
Про научную суть затеи:
Лет 40 назад один теоретик предположил, что если аксионы существуют как частицы (а в нашем мире всё - частицы), то их очень слабое взаимодействие с 4% по массе видимой части Вселенной всё-таки можно зарегистрировать. Аксион обязан преобразовываться в фотон и обратно непрерывно, в этом его сущность существования в реальном мире.
В момент существования в виде реального фотона он обладает массой и сцепливает (бетонирует) внутренность галактик Вселенной как единое целое. Поэтому все звёзды галактик вращаются как единое целое тело, а не как разрозненные планеты Солнечной системы.
При преобразовании аксиона в фотон образуется виртуальный фотон, потом они аннигилируют. Так вот, теоретики посчитали, что за время жизни реального фотона, образованного аксионом, его можно "украсть", то есть измерить. Для этого требуется максимально возможное сильное магнитное поле и резонатор с макимально возможной добротностью. Тогда время измерения энергии этого фотона становится разумным, типа часа-месяца-года, но не более года. Если точную массу аксиона найдут,.. то дальше всё развитие науки в этом направлении будет гораздо быстрее. Просто образуется новая физика за пределами старой.
То есть нам сейчас нужно зарегистрировать сигнал как минимум в 2 раза выше квантового предела в диапазоне 1-30 ГГц, причём полоса сигнала всего 1-30 кГц.
Эти аксионные фотоны ожидаются в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц. Наиболее ожидаемый диапазон - 1 - 30 ГГц. В Настоящее время я занят диапазоном 1-3 ГГц. В этом диапазоне СКВИДы могут измерять микроволновые сигналы близко к квантовому пределу.
Ну и так далее ...
________
Детали про попытки регистрации аксиона.
Вот - подробности об аксионах в русской Википедии
К сожалению, русская Википедия не является переводом английской Wikipedia, которая значительно точнее и детальнее. В английской Вики наша команда упомянута как CULTASK с ссылкой [28] - см.: Axion
Наиболее известен эксперимент - это ADMX, в котором уже просканирован диапазон 460 - 890 МГц. В этом эксперименте микроволновой резонатор с добротностью порядка 50,000 расположен в поле 8 Тесла при температуре 0.3 К. Кто знаком с этой областью, поймёт масштаб и сложность такого эксперимента.
В нашей корейской команде создаются параллельно сразу 4 установки - две с полем 8 Т, и по одной при 18 Т и 25 Т. Предполагаемый сигнал аксиона (менее "иоктоватта", то есть 10 в степени -24) зависит от поля квадратично и линейно от объёма резонатора. Добротность резонаторов от 100 тысяч (уже проверено) до 1 миллиона (пока теоретически). Все измерения при температуре около 50 мК (!!!). Предполагается достичь уровень шумовой температуры усилителей ниже 150 мК на частоте 2 ГГц. В ближайшие 3 года предполагается просканировать диапазон частот от 1 до 2.5 ГГц.
Официальное открытие нашего центра намечено на ноябрь 2017, хотя работы по его созданию начались с нуля 3 года назад. Директор центра - американский профессор греческого происхождения, всю жизнь проработал в Брукхэвенской лаборатории, Yannis Semertzidis. Треть сотрудников иностранцы (не корейцы), официальный язык английский.
Я отвечаю за микроволновые усилители на основе СКВИДов, хотя ещё 9 месяцев назад я имел об этом слабое представление. Сейчас понимаю получше и даже что-то там уже наслесарил.
Недавно на охоту на аксионы вышли китайцы, учредив в сентябре 2017 новый институт:
T. D. Lee Institute and Chief Scientist Wilczek Quantum Center, Shanghai Jiao Tong University (SJTU),
Его учредителем и директором является Фрэнк Вильчек, нобелевский лауреат по физике 2004, человек, который дал аксионам их теперешнее имя. Он американец, но живёт и работает сразу в нескольких странах. Начальное финансирование института около 15 млн. в год с ростом до 100 млн. в год в течение 10 лет.
Коммунистическая Партия Китая не скупится на фундаментальную науку. Ну совсем как в СССР при Сталине :-)
_________
... В Wikipedia ты скорее всего найдёшь все точные ответы. Наши эксперименты в Корее следуют "классике" ADMX, которым уже около 20 лет. Мы только стараемся всё сделать лучше и на других частотах.
Аксионы мы пытаемся поймать из "аксионного гало" Млечного Пути. Нам повезло, что Земля находится на периферии нашей галактики, и здесь должна быть максимальная концентрация dark matter.
Аксионы от Солнца тоже пытаются ловить. Аксионы якобы образуются внутри Солнца и летят на встречу с нами. Поймать их - это эксперимент в ЦЕРНе с названием CAST, там один из моих коллег играет ключевую роль.
Насчёт роли резонатора надо обратиться к основополагающей статьи Пьера Сикиви. Я пересылаю их недавнюю статью, по которой можно найти все концы: Cavity design for high-frequency axion dark matter detectors
_______
А.М.
|
|
Категория: Science et Vie |
Просмотров: 390 |
Добавил: нам_пишут
| Рейтинг: 0.0/0 |
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
