Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Аксион



План:


Введення

Аксион ( англ. axion від axial +-on [1]) - гіпотетична нейтральна Псевдоскалярний елементарна частинка, Постульовано для збереження CP-інваріантності в квантової хромодинамике в 1977 р. Роберто Печчеї (RD Peccei) і Хелен Куїнн (HR Quinn) [2] [3] (див. Теорія Печчеї - Квінн). Аксион повинен являти собою псевдоголдстоуновскій бозон, що виникає в результаті спонтанного порушення симетрії Печчеї-Квінн.

Назва частці дано Френком Вільчек [4] по торговій марці прального порошку [5], так як Аксион повинен був "очистити" квантову хромодинаміки від проблеми сильного CP-порушення, а також через зв'язок з аксіальним струмом.


1. Властивості Аксион

Аксион повинен розпадатися на два фотона. В оригінальній теорії Печчеї-Квінн V ~ 100 Г еВ і маса Аксион ~ 100 до еВ, що, однак, суперечить експериментальним даним по розпаду \ Psi - І \ Upsilon -Частинок. У модифікованій в рамках Великого Об'єднання теорії значення V значно вище і Аксион повинен бути дуже слабо взаємодіє з речовиною часткою малої маси. Існують роботи, що вводять шкалу мас, пов'язану з масою Аксион, значно вище V ; Це призводить до значно меншої константі зв'язку Аксион з іншими полями і вирішує проблему ненаблюденія цієї частки в існуючих експериментах. Широко обговорюються дві моделі такого роду. В одній з них вводяться нові кварки, несучі (на відміну від відомих кварків і лептонів) заряд Печчеї-Квінн і пов'язані з так званим адронним Аксион (або KSVZ-Аксион, Аксион Кіма-Шифман-Вайнштейна-Захарова) [6]. У другій моделі (так званий GUT-Аксион, DFSZ-Аксион, або Аксион Дайна-Фішлера-Средніцкого-Житницького) [7] відсутні додаткові кварки, всі кварки і лептони несуть заряд Печчеї-Квінн.

Аксион розглядаються як одні з кандидатів, складових "темну матерію" - небаріонную складову прихованої маси в космології.


2. Експерименти по виявленню

З 2003 р. в ЦЕРНі проводиться експеримент CAST (CERN Axion Solar Telescope) [8] по виявленню Аксион, імовірно випускаються внаслідок ефекту Примакова розігрітій до ~ 15.10 6 K плазмою сонячного ядра. Детектор заснований на зворотному ефекті Примакова - перетворенні Аксион в фотон, індукованому магнітним полем. Проводяться й інші експерименти, спрямовані на пошук потоку Аксион, випромінюваних ядром Сонця.

Експеримент ADMX (Axion Dark Matter Experiment) [9] [10] проводиться в Ліверморської національної лабораторії (Каліфорнія, США) з метою пошуку Аксион, імовірно утворюють невидиме гало нашої Галактики. У цьому експерименті використовується сильне магнітне поле для конверсії Аксион в радіочастотні фотони; процес посилюється за допомогою резонансної порожнини, що настроюється на частоти в діапазоні від 460 до 810 МГц, відповідно до пророкує масою Аксион.

Протягом 2003 - 2004 рр.. був виконаний пошук Аксион з масою до 0,02 еВ. Аксион виявити не вдалося і був визначений верхня межа константи фотон-Аксион взаємодії g_ {a \ gamma} <1,16 10 -10 Г еВ -1 .

Астрофізичні обмеження на масу Аксион і його константу зв'язку з фотоном отримані з спостережуваної швидкості втрати енергії зірками (червоними гігантами, наднової SN1987A і т. д.). Народження Аксион в надрах зірки привело б до її прискореного охолодження [11].

Автори експерименту PVLAS в 2006 заявили про виявлення подвійного променезаломлення і повороту площини поляризації світла в магнітному полі, що було інтерпретовано як можливе виникнення реальних або віртуальних Аксион в пучку фотонів. Однак у 2007 автори пояснили ці результати як наслідок деяких неврахованих ефектів в експериментальній установці [Джерело не вказано 349 днів] .


Примітки

  1. Dictionary.com, "axion," in Online Etymology Dictionary. Source: Douglas Harper, Historian. http://dictionary.reference.com/browse/axion - dictionary.reference.com / browse / axion. Accessed: February 11, 2012.
  2. RD Peccei, HR Quinn, Phys. Rev. Letters, 38 (1977) p. 1440.
  3. RD Peccei, HR 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 - www.pnas.org/content/102/24/8403.full (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 - dx.doi.org/10.1073/pnas.0501642102, PMCID: PMC1150826. Цитата: "particles, axions. (I named them after a laundry detergent, since they clean up a problem with an axial current.)", Переклад з Вільчек Ф А "Асимптотична свобода: від парадоксів до парадигмам" УФН 175 стр 1325-1337 (2005), doi: 10.3367/UFNr.0175.200512g.1325 - dx.doi.org/10.3367/UFNr.0175.200512g.1325, стр 1336 "частинок - Аксион. (Я назвав їх на честь миючого засобу, оскільки вони розчистили проблему з аксіальними струмами.) "
  6. JE Kim, Phys. Rev. Lett. +43 (1979), p. 103;
    MA Shifman, AI Vainstein, and VI Zakharov, Nucl. Phys. B 166 (1980), p. 493.
  7. AR 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 експерименту CAST (CERN Axion Solar Telescope) - cast.web.cern.ch / CAST /
  9. LD Duffy et al., A High Resolution Search for Dark-Matter Axions, Phys. Rev. D 74, 012 006 (2006);
  10. Сайт експерименту ADMX - www-pat.llnl.gov/N_Div/Axion/axion.html
  11. http://www.springerlink.com/index/N510QL1R33X37427.pdf - www.springerlink.com/index/N510QL1R33X37427.pdf Astrophysical axion bounds. G Raffelt - Axions, 2008 - Springer.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru