© Maximilien Brice/CERN
W artykule opublikowanym 10 sierpnia 2016 r. w czasopiśmie JHEP, CERN’owski eksperyment MoEDAL zawęża obszar poszukiwań hipotetycznej cząstki jaką jest monopol magnetyczny. Od kilku dekad liczne eksperymenty, w tym na LHC, próbują natrafić na ślad monopoli magnetycznych, których istnienie zostało przewidziane przez Paula Diraca w 1930 roku. Jak dotąd bezskutecznie.
Tak jak ładunek elektryczny występuje w dwóch przeciwnych ładunkach, tak magnes posiada dwa bieguny – północny i południowy. Różnica polega na tym, że podczas gdy łatwo można rozdzielić dodatnie i ujemne ładunki elektryczne, tak nikomu jeszcze nie udało się zaobserwować pojedynczego bieguna magnetycznego – tzw. monopolu magnetycznego. Próba rozłamania magnesu zawsze kończy się uzyskaniem dwóch mniejszych magnesów, z których każdy znów posiada dwa bieguny. Mimo to, teoria przewiduje, że powinny istnieć cząstki niosące pojedynczy ładunek magnetyczny – monopol, podobnie jak np. elektron niesie pojedynczy (ujemny) ładunek elektryczny.
Monopole magnetyczne, jeżeli istnieją powinny być bardzo ciężkie. Dlatego LHC ze swoją niespotykaną dotąd energią zderzeń najlepiej nadaje się do ich poszukiwania. Mogły by być produkowane w parach, północny i południowy, a ich cechą rozpoznawczą byłaby ogromna siła jonizacji materii, około 4700 razy większa niż w przypadku naładowanego elektrycznie protonu. Eksperyment MoEDAL na LHC został stworzony do poszukiwania właśnie takich zjawisk.
Opublikowany artykuł oparty jest na niewielkiej ilości danych zebranych w 2012 roku przy energii 8 TeV i przy użyciu prototypowej wersji detektora. Jak na razie MoEDAL nie zaobserwował monopoli, co jednak pozwoliło na uzyskanie nowego wyższego limitu na masę tych hipotetycznych cząstek. Dane zebrane w 2015 roku przy wyższej energii 13 TeV i przy użyciu docelowego detektora są obecnie intensywnie analizowane z nadzieją na nowe ekscytujące wyniki.
W skład niewielkiego, około 70-osobowego eksperymentu MoEDAL wchodzi zespół czterech naukowców z Instytutu Fizyki Jądrowej im. H. Niewodniczańskiego PAN w Krakowie.
O eksperymencie MoEDAL
James Pinfold wyjaśnia co to są monopole magnetyczne
Zaloguj się Logowanie