Физики разработали метод обнаружения миллизаряженных частиц, которые могут быть частью темной материи. Объясняем, как ритмичное изменение заряда в клетке Фарадея поможет зафиксировать неуловимые частицы.
Группа физиков из Фермиевской национальной лаборатории, Стэнфордского университета и Делавэрского университета предложила использовать классический тест Кавендиша для поиска гипотетических миллизаряженных частиц (мЗЧ). Эти частицы несут крайне малый электрический заряд и считаются одними из главных кандидатов на роль компонентов темной материи, пишет Phys.org.
Проблема поиска таких частиц заключается в том, что они почти не взаимодействуют с обычной материей. Однако исследователи предложили искать их не в недрах гигантских ускорителей, а прямо на Земле. Предполагается, что эти частицы могут естественным образом накапливаться у края нашей планеты под воздействием ее магнитных полей.
В основе предложенного метода лежит использование клетки Фарадея — проводящей оболочки, которая обычно полностью блокирует электрические поля. Ученые предлагают использовать ее иначе: если миллизаряженные частицы существуют и способны проникать сквозь металл, то, ритмично меняя заряд внутри клетки, можно заставить их двигаться туда-обратно. Это движение создаст слабое, но измеримое электрическое поле, которое и выдаст присутствие невидимых частиц.
«Если бы закон Кулона был абсолютно точным, клетка Фарадея идеально экранировала бы свою внутреннюю часть. Однако наличие микрочастиц может привести к кажущемуся нарушению этого закона», — пояснил старший автор исследования Харикришнан Рамани. Согласно расчетам его команды, такой подход позволяет достичь чувствительности, которая более чем в 1000 раз превышает возможности современных или планируемых экспериментов на ускорителях.
Источник: hi-tech.mail.ru