wd wp Пошук:
    ⬜

    Аксіён

    Аксіён (англ.: axion axion ад axial+on[1]) — гіпатэтычная нейтральная псеўдаскалярная элементарная часціца, пастуляваная для захавання CP-інварыянтнасцм ў квантавай хромадынаміцы ў 1977 г. Раберта Печэям і Хелен Куін [2][3]. Аксіён павінен прадстаўляць сабой псеўдагалдстоунаўскі базон, які ўзнікае ў выніку спантанага парушэння сіметрыі Печэі-Квін.

    Назва часціцы дадзена Фрэнкам Вільчэкам [4] па гандлёвай марцы пральнага парашка [5], так як аксион павінен быў «ачысціць» квантавую хромадынаміку ад праблемы моцнага CP-парушэння, а таксама з-за сувязі з аксіяльным токам.

    Уласцівасці аксіёнаў

    Аксіён павінен распадацца на два фатоны. У арыгінальнай тэорыі Печэі-Квін

    V

    {\displaystyle V}

    \{\displaystyle V\} ГэВ і маса аксіёна ~ 100 кэВ, што, аднак, супярэчыць эксперыментальным дадзеным па распаду

    ψ

    {\displaystyle \psi }

    \{\displaystyle \psi \}- і

    Υ

    {\displaystyle \Upsilon }

    \{\displaystyle \Upsilon \}-часціц. У мадыфікаванай ў рамках Вялікага Аб’яднання тэорыі значэнні

    V

    {\displaystyle V}

    \{\displaystyle V\} значна вышэй і аксіён павінен быць вельмі узаемадзейнічаць з рэчывам часціцай малой масы. Існуюць працы, якія ўводзяць шкалу мас, звязаную з масай аксіёна, значна вышэй

    V

    {\displaystyle V}

    \{\displaystyle V\}; гэта прыводзіць да значна меншай канстанце сувязі аксіёна з іншымі палямі і вырашае праблему неназірання гэтай часціцы ў існуючых эксперыментах. Шырока абмяркоўваюцца дзве мадэлі такога роду. У адной з іх ўводзяцца новыя кваркі, якія нясуць (у адрозненне ад вядомых кваркаў і лептонаў) зарад Печэі-Квін і звязаныя з так званым адронным аксіёнам (або KSVZ-аксіёнам, аксіёнам Кіма-Шыфмана-Вайнштэйна-Захарава) [6]. У другой мадэлі (так званы GUT-аксіён, DFSZ-аксіён, або аксіён Дайн-Фішлера-Срэдніцкага-Жытніцкага) [7] адсутнічаюць дадатковыя кваркі, усё кваркі і лептоны нясуць зарад Печэі-Квін.

    Аксіёны разглядаюцца як адны з кандыдатаў, якія складаюць «цёмную матэрыю» — нябарыённы складнік схаванай масы ў касмалогіі.

    Эксперыменты па выяўленні

    З 2003 г. у ЦЕРНе праводзіцца эксперымент CAST (CERN Axion Solar Telescope)[8] па выяўленні аксіёнаў, як мяркуецца, выпусканых з прычыны эфекту Прымакова разагрэтай да ~15×106 K плазмай сонечнага ядра. Дэтэктар заснаваны на зваротным эфекце Прымакова — ператварэнні аксіёна ў фатон, індукаваным магнітным полем. Праводзяцца і іншыя эксперыменты, накіраваныя на пошук патоку аксіёнаў, выпраменьваных ядром Сонца.

    Эксперымент ADMX (Axion Dark Matter Experiment)[9][10] праводзіцца ў Ліверморскай нацыянальнай лабараторыі (Каліфорнія, ЗША) з мэтай пошуку аксіёнаў, як мяркуецца, якія ўтвараюць нябачнае гало нашай Галактыкі. У гэтым эксперыменце выкарыстоўваецца моцнае магнітнае поле для канверсіі аксіёнаў ў радыёчастотныя фатоны; працэс ўзмацняецца з дапамогай рэзананснай паражніны, які наладжваецца на частоты ў дыяпазоне ад 460 да 810 МГц, у адпаведнасці з магчымай масай аксіёна.

    На працягу 2003—2004 гг. быў выкананы пошук аксіёнаў з масай да 0,02 эВ. Аксіёны выявіць не ўдалося і была вызначаная верхняя мяжа канстанты фатон-аксіённага ўзаемадзеяння

    g

    a γ

    {\displaystyle g_{a\gamma }}

    \{\displaystyle g_\{a\gamma \}\} < 1,16×10−10 ГэВ−1.

    Астрафізічныя абмежаванні на масу аксіёна і яго канстанту сувязі з фатонам атрыманыя з назіранай хуткасці страты энергіі зоркамі (чырвонымі гігантамі, звышновай SN1987A і г. д.). Нараджэнне аксіёнаў ў нетрах зоркі прывяло б да яе паскоранага астуджэння [11].

    Аўтары эксперыменту PVLAS ў 2006 заявілі пра выяўленне падвойнага прамянепраламлення і павароту плоскасці палярызацыі святла ў магнітным полі, што было інтэрпрэтавана як магчымае ўзнікненне рэальных ці віртуальных аксіёнаў ў пучку фатонаў. Аднак у 2007 аўтары растлумачылі гэтыя вынікі як следства некаторых няўлічаных эфектаў ў эксперыментальнай ўсталёўцы.

    Зноскі

    1. ↑ Dictionary.com, “axion, " in Online Etymology Dictionary. Source: Douglas Harper, Historian. http://dictionary.reference.com/browse/axion. Accessed: February 11, 2012.
    2. ↑ R. D. Peccei, H. R. Quinn, Phys. Rev. Letters, 38(1977) p. 1440.
    3. ↑ R. D. Peccei, H. R. Quinn, Phys. Rev., D16 (1977) p. 1791—1797.
    4. ↑ F. Wilczek, Phys. Rev. Letters, 40 (1978), pp. 279—282.
    5. ↑ Frank Wilczek. Asymptotic freedom: From paradox to paradigm Архівавана 4 жніўня 2012. (version of Frank Wilczek’s Nobel Lecture) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, June 14, 2005 vol. 102 no. 24 8403-8413. doi: 10.1073/pnas.0501642102, PMCID: PMC1150826. Цытата: «particles, axions. (I named them after a laundry detergent, since they clean up a problem with an axial current.)», пераклад па Вільчэку Ф. А. «асімптатычная свабода: ад парадоксаў да парадыгмы» УФН 175 стр 1325—1337 (2005), doi:10.3367/UFNr.0175.200512g.1325, стр 1336 «часціц — аксіёнаў. (Я назваў іх у гонар мыйнага сродку, паколькі яны расчысцілі праблему з аксіяльнымі токамі.)»
    6. ↑ J.E. Kim, Phys. Rev. Lett. 43 (1979), p. 103;

    M.A. Shifman, A.I. Vainstein, and V.I. Zakharov, Nucl. Phys. B 166 (1980), p. 493. 7. ↑ A.R. Zhitnitsky, Sov. J. Nucl. Phys. 31 (1980), p. 260;
    M. Dine, W. Fischler, and M. Srednicki, Phys. Lett. B 104 (1981), p. 199 8. ↑ Сайт эксперыменту CAST (CERN Axion Solar Telescope) Архівавана 15 красавіка 2013. 9. ↑ L. D. Duffy et al., A High Resolution Search for Dark-Matter Axions, Phys. Rev. D 74, 012006 (2006); гл. таксама препрынт 10. ↑ Сайт эксперыменту ADMX Архівавана 29 верасня 2006. 11. ↑ http://www.springerlink.com/index/N510QL1R33X37427.pdf(недаступная+спасылка) Astrophysical axion bounds. G Raffelt — Axions, 2008 — Springer.

    Тэмы гэтай старонкі (3):
    Катэгорыя·Гіпатэтычныя элементарныя часціцы
    Катэгорыя·Цёмная матэрыя
    Катэгорыя·Спантаннае парушэнне сіметрыі