德国的研究人员创造了一种屏蔽层,可以将磁场减弱一百万倍以上,他们用它制造了目前地球上最令人兴奋的金属盒子之一。
4.1立方米的空间拥有太阳系中最弱的磁场,它将使科学家最终能够进行高精度实验,从而揭示超越太阳系的物理现象。。
粒子物理学的标准模型,也称为“几乎一切理论”,是我们解释宇宙中基本粒子的行为和相互作用的最佳方程组。
但是,尽管该模型为我们提供了很好的服务,但仍然存在很多差距,例如标准模型没有解释重力,或者为什么大爆炸中的物质和反物质并没有完全湮灭。 它也无法预测极高能量下粒子的行为。
大规模实验如大型强子对撞机正在帮助提高我们对这些领域的理解,但受到地球上自然和人造磁场的限制,不幸的是,地球磁场很容易穿透各种物质。
但现在,德国慕尼黑工业大学 (TUM) 的研究人员成功地将磁场消除到了前所未有的水平,开辟了一个全新的实验世界。 事实上,它们的盒子的磁场甚至比星系间星际介质中经历的平均环境磁场还要弱。
从事磁屏蔽研究的博士生托拜厄斯·林斯 (Tobias Lins) 表示:“精密实验能够在能量尺度上探索自然,而当前和下一代对撞机实验可能无法实现这一点。”在新闻稿中说。 这是因为,可以通过已知粒子性质的微小变化来检测奇异新粒子的存在,但由于磁场的背景“噪声”,我们目前无法追踪这些变化。
该屏蔽由多层特制的高磁性镍铁合金组成,其作用就像海绵一样,可以吸收并改变磁场方向。 研究人员描述了它的设计和性能在里面应用物理学杂志。
阿斯特丽德·埃克特/慕尼黑工业大学
“该装置可以与长方体的俄罗斯套娃相比较,”林斯说。 “就像娃娃一样,大多数层都可以单独使用,并且随着层数的增加,内部受到的保护也越来越多。”
他们已经计划使用他们的屏蔽来确定中子的电荷分布 - 物理学家将其称为电偶极矩。 本质上,他们寻找的是中子具有微小磁荷的短暂时刻——通常中子是电中性的,因为它的三个夸克相互抵消。 如果他们发现这一时刻的持续时间比标准模型预测的时间长,则可能表明新粒子的存在。
团队负责人 Peter Fierlinger 解释说:“这种测量在粒子物理学中具有根本意义,并为超越粒子物理学标准模型的物理学敞开了大门。”在一份声明中。
该团队还希望使用盾牌来寻找长期理论但从未被发现的磁单极子用一个鱿鱼探测器,可以检测极其细微的磁场。
这两个实验以及现在可以在这个小金属盒子内进行的许多其他实验都可以将我们带入一个勇敢的物理新世界,我们迫不及待地想看到一些结果。 我们以前说过,现在我们还会再说一遍:活着真是令人难以置信的时光。
慕尼黑工业大学