德國的研究人員創造了一種屏蔽層,可以將磁場減弱一百萬倍以上,他們用它製造了目前地球上最令人興奮的金屬盒子之一。
4.1立方公尺的空間擁有太陽系中最弱的磁場,它將使科學家最終能夠進行高精度實驗,從而揭示超越太陽系的物理現象。。
粒子物理學的標準模型,也稱為“幾乎一切理論”,是我們解釋宇宙中基本粒子的行為和相互作用的最佳方程組。
但是,儘管該模型為我們提供了很好的服務,但仍然存在許多差距,例如標準模型沒有解釋重力,或者為什麼大爆炸中的物質和反物質並沒有完全湮滅。 它也無法預測極高能量下粒子的行為。
大規模實驗如大型強子對撞機正在幫助提高我們對這些領域的理解,但受到地球上自然和人造磁場的限制,不幸的是,地球磁場很容易穿透各種物質。
但現在,德國慕尼黑工業大學 (TUM) 的研究人員成功地將磁場消除了前所未有的水平,開闢了一個全新的實驗世界。 事實上,它們的盒子的磁場甚至比星系間星際介質中經歷的平均環境磁場還要弱。
從事磁屏蔽研究的博士生託拜厄斯·林斯 (Tobias Lins) 表示:“精密實驗能夠在能量尺度上探索自然,而當前和下一代對撞機實驗可能無法實現這一點。”在新聞稿中說。 這是因為,可以透過已知粒子性質的微小變化來檢測奇異新粒子的存在,但由於磁場的背景“噪聲”,我們目前無法追蹤這些變化。
此屏蔽由多層特製的高磁性鎳鐵合金組成,其作用就像海綿一樣,可以吸收並改變磁場方向。 研究人員描述了它的設計和性能在裡面應用物理學雜誌。
阿斯特麗德‧艾克特/慕尼黑工業大學
“該裝置可以與長方體的俄羅斯娃娃相比較,”林斯說。 “就像娃娃一樣,大多數層都可以單獨使用,並且隨著層數的增加,內部受到的保護也越來越多。”
他們已經計劃使用他們的屏蔽來確定中子的電荷分佈 - 物理學家稱之為電偶極矩。 本質上,他們尋找的是中子具有微小磁荷的短暫時刻——通常中子是電中性的,因為它的三個夸克相互抵消。 如果他們發現這一刻的持續時間比標準模型預測的時間長,則可能表示新粒子的存在。
團隊負責人 Peter Fierlinger 解釋說:“這種測量在粒子物理學中具有根本意義,並為超越粒子物理學標準模型的物理學敞開了大門。”在一份聲明中。
該團隊還希望使用盾牌來尋找長期理論但從未被發現的磁單極子用一個魷魚探測器,可以偵測極為細微的磁場。
這兩個實驗以及現在可以在這個小金屬盒子內進行的許多其他實驗都可以將我們帶入一個勇敢的物理新世界,我們迫不及待地想看到一些結果。 我們以前說過,現在我們還會再說一次:活著真是令人難以置信的時光。
慕尼黑工業大學