Магнитные поля, пронизывающие Землю и всю Солнечную систему, достаточно легко проникают через материю. Поэтому, создание области пространства, полностью лишенного магнитного поля, является достаточно сложной задачей. Тем не менее, международной группе ученых-физиков удалось разработать магнитный барьер, который более чем в миллион раз ослабляет даже самые низкочастотные магнитные поля. Используя эту технологию, ученые создали область пространства, в котором присутствует магнитное поле, силу которого невозможно измерить даже самыми высокоточными инструментами. И в этом пространстве будут проводиться научные эксперименты и измерения, которые требуют отсутствия каких-либо посторонних полей.
Магнитные поля разной силы существуют везде во Вселенной. А на Земле на нас действуют магнитные поля не только естественного, но и искусственного происхождения. Средняя сила магнитного поля Земли составляет 48 микротесла и на это поле накладываются магнитные поля, производимые трансформаторами, электродвигателями, металлическими конструкциями и прочими творениями рук человеческих.
Группа ученых, возглавляемая профессором Петером Фирлингером (Peter Fierlinger) из Мюнхенского технического университета (Technische Universitat Munchen, TUM), построила в одной из лабораторий университетского городка в Гархинге своего рода комнату, объемом 4.1 кубических метра, внутри которой постоянные и переменные магнитные поля имеют силу в миллионы раз меньше, нежели за пределами этой комнаты. Это было достигнуто за счет использования магнитного барьера, который изготовлен из нескольких слоев различных металлических сплавов. Подавление магнитного поля этими барьерами столь велико, что сила магнитного поля в защищенной комнате меньше, нежели сила магнитного поля на самых границах Солнечной системы. И сила магнитного поля внутри комнаты более чем в десять раз меньше, нежели такого удавалось достигнуть в других местах.
Столь кардинальное подавление магнитных полей является необходимым условием для проведения многих экспериментов, требующих высокой точности, не только в физике, но и в медицине, в биологии и в других областях современной науки. В области фундаментальной физики столь высокая степень подавления магнитных полей позволит ученым измерить количественные показатели очень слабых эффектов и явлений, которые, тем не менее, влияли ранее и продолжают влиять сейчас на глобальные процессы развития Вселенной.
Получив в свое распоряжение пространство, практически лишенное магнитных полей, ученые-физики начали подготовку к проведению эксперимента по определению распределения электрического заряда в нейтронах, известного физикам под термином электрического дипольного момента. Нейтроны - это электрически нейтральные субатомные частицы, имеющие крошечный магнитный момент. Они состоят из трех кварков, заряды которых уравновешивают друг друга.
Однако, ученые подозревают, что у нейтронов имеется очень малый электрический дипольный момент, который, к сожалению, измерить не предоставлялось возможных из-за недостаточной точности научного оборудования. Новое пространство, лишенное магнитных полей, обеспечивает все необходимые условия для проведения подобных измерений. Это позволит поднять уровень точности измерений минимум в 100 раз и даст ученым возможность прямого исследования явления, которое пока существует только в теории.
"Эксперимент, который мы собираемся провести, будет иметь огромное значение для фундаментальной физики элементарных частиц. Кроме этого, его результаты могут стать дверью в неизведанную доселе область физики, лежащую за пределами Стандартной Модели физики элементарных частиц" - объясняет Петер Фирлингер, - "Наши будущие высокоточные эксперименты послужат хорошим дополнением экспериментам, производимым на существующих ускорителях частиц. Ведь мы исследуем частицы в таких диапазонах энергий, которые лежат далеко за пределами возможностей даже Большого Адронного Коллайдера".
Кроме исследований нейтронов ученые планирую провести поиски новых неизвестных в настоящее время экзотических частиц, которые могут изменять свойства уже известных людям частиц. И эти поиски будут выполняться путем измерения самых маленьких отклонений от стандартных характеристик уже известных частиц, включая их магнитные свойства.
Первоисточник
Подпишись: