【'Unparticles' 側重于地球的地殼搜索】

明道 · 發表於 2014-8-18 13:46:19

【'Unparticles' 側重于地球的地殼搜索】

如何找到 unparticles

一個微不足道的力量，遠距離的兩個粒子自旋之間可能存在的證據可能潛伏在地球的表面下的磁化鐵。

這是自旋的由我們地球的巨大的商店極化有用於放置嚴格限制上存在的相互作用介導的非同尋常的實體，如"unparticles"在美國，物理學家們最新研究結論。

內在的角動量或"自旋"的粒子給那種粒子磁矩和自旋之間的相互作用產生磁性。

鐵磁物質，如鐵，成為磁化時的一些其組成原子中電子自旋一線，雖然量子力學告訴我們間的磁場力旋轉的電子交換"虛擬"光子的結果。

一些理論物理學家們提出其他尚未發現的粒子可能幾乎交換和因此引起的自旋-自旋相互作用的新類型。

2007 年，Howard Georgi 的哈佛大學為例，提出存在的 unparticles，會有不尋常的屬性，它們的品質與能量或動量會規模。

在實驗室中搜索

到目前為止，物理學家搜索使用基於實驗室的粒子的來源與自旋極化 — — 想法是監測任何變化中的能量作為其極化與自旋相關的轉移相關的一套粒子自旋探測器中的這種相互作用的結果。

到目前為止，這種測試有落得空手而歸，但研究人員繼續使為了逐漸降低，最大的力量這種力量可能會在他們的設備比以往更敏感。

在最新的工作中，拉裡 · 亨特和在麻塞諸塞州，與榮福林 Austin，德克薩斯大學的阿默斯特學院的同事們使用地球，而不是一種實驗室設備，作為源的偏振旋轉。

這個想法是使用來自鐵存在於地球的地殼和地幔中正在列隊的行星的磁場中的未成對電子的旋轉。

這種方法的缺點是這些旋轉的平均是數千公里從任何探測器，從而使單個旋轉遠較弱，這樣的結構比與基於實驗室的源之間的相互作用。

但是獵人和同事制定了這一缺點超過應賠償由對齊旋轉在地球（他們計算應該有一些 1042旋轉）和事實的一些交互相對緩慢 — — 反比距離或距離的平方，假設由理論家落客的絕對數量，而不是距離立方正與磁偶極子欄位的情況。

自旋的實驗

以他們的方法付諸實踐，研究者們能夠使用現有的三個實驗的結果。其中兩個 — — 一個在華盛頓大學、西雅圖和另一種，由獵人的集團，阿默斯特學院 — — 被設計用於測量微小假設夾角的依賴關係稱為洛倫茲對稱違反物理定律。

在這些實驗中，探測器被放置在一個旋轉的轉盤上的事實使得他們也很適合於測量與自旋在地球內部的任何遠端交互。兩極分化的源 — — 地球 — — 是不可逆的但在探測器的兩極分化。

研究人員也作地圖的地球的極化的電子自旋，繪圖上顯示的溫度、磁場方向和大小和整個地球的配對電子密度變化的資料。

然後，他們計算與每個異常自旋相互作用，在整個地球的整合和工作這些潛力對西雅圖和阿默斯特的探測器的影響關聯的潛力。

他們在這種方式能夠減少上限的聯繫與交流的 unparticles，以及與微粒稱為軸向玻色子的 100 萬倍的力量。

在我們的精密測量的晦澀業務可能需要十年的時間通過一個數量級，提高靈敏度的實驗"說，獵人，"所以使用只是實驗室來源，它可能會採取 60 年才到我們所做的限制"。

在泰國更好

亨特說他的集團能進一步增加其實驗的靈敏度由幾個數量級一旦它改正了大量的"系統效應"，而且他認為競爭對手組可能會到達相似的敏感性。

他還指出可通過將實驗結果放置在更合適的位置，估計更強和更好地對齊的磁場中，在泰國南部存在會導致靈敏度相比增加一倍可達到的在阿默斯特學院進一步改進。

獵人將添加發現的一支新的長程自旋-自旋部隊亦可能會導致鐵中的濃度下地幔，給出了更為傳統的地球物理和地球化學觀測從現有的有限的資料對應改進。

"聰明和創造性"

德里克 Jackson 金博東海灣，加利福尼亞州大學的描述最新的工作"非常聰明和創意新方法正在進行搜索的新的自然的基本力量"，作為補充它"肯定會有用為指導發展的新理論和新設法探索物理超出標準模型的實驗"。

與此同時，華盛頓大學的 Eric 阿德爾貝格爾說當他第一次聽說阿默斯特學院工作，他是地球的自旋源聲稱規模大令人驚訝和懷疑"關於研究者的索賠。

但他說他改變了他的意見，一旦他讀了詳細的研究。

他們的工作是真正的貢獻，他補充道。

這個故事的寓意是不信任一個人的 '直覺' — — 在我的例子的效果並不大，足夠有趣 — — 但要進行實際的計算結果."

這項研究發表在科學.

關於作者

愛德溫 · 裡奇是一個科學作家，設在羅馬

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