โดย Robert Lea ตีพิมพ์เมื่อ 2 วัน ก่อน
อนุภาคที่เพิ่งค้นพบนี้อาจบัญชีสําหรับสสารมืดความคิดสล็อตเว็บตรงของศิลปินเกี่ยวกับอนุภาคฮิกส์ตามแนวแกนใหม่ที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากสนามฮิกส์ตามแนวแกน (เครดิตภาพ: ธรรมชาติ)
นักวิจัยได้ค้นพบอนุภาคใหม่ที่เป็นญาติแม่เหล็กของฮิกส์โบซอน ในขณะที่การค้นพบฮิกส์โบซอนต้องใช้พลังเร่งอนุภาคอันยิ่งใหญ่ของ Hadron Collider ขนาดใหญ่ (LHC) อนุภาคที่ไม่เคยเห็นมาก่อนนี้ขนานนามว่า Higgs boson ตามแนวแกน – พบโดยใช้การทดลองที่จะพอดีกับเคาน์เตอร์ครัวขนาดเล็ก
เช่นเดียวกับการเป็นคนแรกในสิทธิของตัวเองลูกพี่ลูกน้องแม่เหล็กของฮิกส์โบซอนนี้
– อนุภาคที่รับผิดชอบในการให้อนุภาคอื่น ๆ มวลของพวกเขา – อาจเป็นผู้สมัครสําหรับสสารมืดซึ่งคิดเป็น 85% t ของมวลรวมของจักรวาล แต่เพียงเปิดเผยตัวเองผ่านแรงโน้มถ่วง”เมื่อนักเรียนของฉันแสดงข้อมูลที่ฉันคิดว่าเธอจะต้องผิด” Kenneth Burch ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่ Boston College และนํานักวิจัยของทีมที่ค้นพบบอกกับ Live Science “ไม่ใช่ทุกวันที่คุณพบอนุภาคใหม่นั่งอยู่บนโต๊ะของคุณ”
แกน Higgs boson แตกต่างจาก Higgs boson ซึ่งถูกตรวจพบครั้งแรกโดยเครื่องตรวจจับ ATLAS และ CMS ที่ LHC เมื่อทศวรรษที่แล้วในปี 2012 เนื่องจากมีช่วงเวลาแม่เหล็กความแรงของแม่เหล็กหรือการวางแนวที่สร้างสนามแม่เหล็ก ดังนั้นจึงต้องใช้ทฤษฎีที่ซับซ้อนมากขึ้นในการอธิบายมันมากกว่าลูกพี่ลูกน้องที่ให้มวลที่ไม่ใช่แม่เหล็ก
ในรูปแบบมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาคอนุภาคโผล่ออกมาจากเขตข้อมูลที่แตกต่างกันที่แทรกซึมจักรวาลและบางส่วนของอนุภาคเหล่านี้รูปร่างกองกําลังพื้นฐานของจักรวาล ตัวอย่างเช่นโฟตอนไกล่เกลี่ยแม่เหล็กไฟฟ้าและอนุภาคหนักที่เรียกว่า W และ Z bosons ไกล่เกลี่ยแรงนิวเคลียร์ที่อ่อนแอซึ่งควบคุมการสลายตัวของนิวเคลียร์ในระดับอะตอม เมื่อจักรวาลยังเด็กและร้อน, อย่างไรก็ตาม, แม่เหล็กไฟฟ้าและแรงอ่อนแอเป็นสิ่งหนึ่งและทั้งหมดของอนุภาคเหล่านี้เกือบจะเหมือนกัน. เมื่อจักรวาลเย็นลงแรงไฟฟ้าก็แยกตัวออกทําให้โบซอน W และ Z ได้รับมวลและประพฤติตัวแตกต่างจากโฟตอนมากนักฟิสิกส์กระบวนการได้เรียกว่า “การทําลายสมมาตร” แต่อนุภาคที่อ่อนแอเหล่านี้มีแรงไกล่เกลี่ยหนักมากได้อย่างไร?
ปรากฎว่าอนุภาคเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กับสนามแยกต่างหากที่เรียกว่าสนามฮิกส์ การข่มขู่ในสนามนั้นก่อให้เกิดฮิกส์โบซอนและให้ยืม W และ Z bosons หนักของพวกเขา
เกี่ยว ข้อง กับ:ฮิกส์โบซอนผลิตในธรรมชาติเมื่อใดก็ตามที่สมมาตรดังกล่าวถูกทําลาย “อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปจะมีเพียงความสมมาตรเพียงชิ้นเดียวที่ถูกทําลายในแต่ละครั้งดังนั้นฮิกส์จึงถูกอธิบายโดยพลังงานของมัน” เบิร์ชกล่าว
ทฤษฎีที่อยู่เบื้องหลังแนวแกนฮิกส์โบซอนมีความซับซ้อนมากขึ้น
”ในกรณีของแนวแกน Higgs boson, มันปรากฏหลายสมมาตรจะแตกเข้าด้วยกัน, นําไปสู่รูปแบบใหม่ของทฤษฎีและโหมดฮิกส์ [การแกว่งเฉพาะของสนามควอนตัมเช่นสนามฮิกส์] ที่ต้องใช้พารามิเตอร์หลายเพื่ออธิบายมัน: โดยเฉพาะพลังงานและโมเมนตัมแม่เหล็ก,” เบิร์ชกล่าวว่า.
เบิร์ชซึ่งพร้อมกับเพื่อนร่วมงานอธิบายลูกพี่ลูกน้องฮิกส์แม่เหล็กใหม่ในการศึกษาที่ตีพิมพ์วันพุธ (8 มิถุนายน) ในวารสาร Nature อธิบายว่าฮิกส์โบซอนดั้งเดิมไม่ได้จับคู่โดยตรงกับแสงซึ่งหมายความว่าจะต้องสร้างขึ้นโดยการทุบอนุภาคอื่น ๆ พร้อมกับแม่เหล็กขนาดใหญ่และเลเซอร์พลังงานสูงในขณะที่ยังทําให้ตัวอย่างเย็นลงที่อุณหภูมิที่เย็นจัด มันเป็นการสลายตัวของอนุภาคดั้งเดิมเหล่านั้นเป็นคนอื่น ๆ ที่ผุดขึ้นมาชั่วพริบตาในการดํารงอยู่ซึ่งเผยให้เห็นการปรากฏตัวของฮิกส์
ในทางกลับกันตามแนวแกน Higgs boson เกิดขึ้นเมื่อวัสดุควอนตัมอุณหภูมิห้องเลียนแบบชุดของการสั่นที่เฉพาะเจาะจงที่เรียกว่าโหมด Higgs ตามแนวแกน จากนั้นนักวิจัยใช้การกระเจิงของแสงเพื่อสังเกตอนุภาค
”เราพบ Higgs boson ตามแนวแกนโดยใช้การทดลองออปติกแบบตั้งโต๊ะซึ่งตั้งอยู่บนโต๊ะที่มีขนาดประมาณ 1 x 1 เมตรโดยมุ่งเน้นไปที่วัสดุที่มีคุณสมบัติรวมกันเป็นเอกลักษณ์” Burch “โดยเฉพาะเราใช้ Tritelluride (RTe3) ที่หายากของโลก [วัสดุควอนตัมที่มีโครงสร้างผลึก 2 มิติสูง] อิเล็กตรอนใน RTe3 จะจัดระเบียบตัวเองเป็นคลื่นที่ความหนาแน่นของประจุเพิ่มขึ้นหรือลดลงเป็นระยะ ๆ “
ขนาดของคลื่นความหนาแน่นของประจุเหล่านี้ซึ่งโผล่ออกมาเหนืออุณหภูมิห้องสามารถปรับเปลี่ยนได้ตลอดเวลาทําให้เกิดโหมด Higgs ตามแนวแกน
ในการศึกษาใหม่ทีมได้สร้างโหมด Higgs ตามแนวแกนโดยการส่งแสงเลเซอร์หนึ่งสีลงในคริสตัล RTe3 แสงกระจัดกระจายและเปลี่ยนเป็นสีของความถี่ต่ําในกระบวนการที่เรียกว่าการกระเจิงของรามันและพลังงานที่หายไปในระหว่างการเปลี่ยนสีสร้างโหมด Higgs ตามแนวแกน จากนั้นทีมก็หมุนคริสตัลและพบว่าโหมด Higgs ตามแนวแกนยังควบคุมโมเมนตัมเชิงมุมของอิเล็กตรอนหรืออัตราที่พวกเขาเคลื่อนที่เป็นวงกลมในวัสดุที่หมายความว่าโหมดนี้ต้องเป็นแม่เหล็กด้วยสล็อตเว็บตรง
