فيزيائيون يعيدون إحياء تجربة أجريت عام 1773 للبحث عن المادة المظلمة

يقترح باحثون تحديث تجربة أجراها هنري كافنديش عام 1773 للكشف عن الجسيمات ذات الشحنات المليمتريّة، وهي مرشح محتمل للمادة المظلمة. يعتمد التصميم على غلافين معدنيين متداخلين، ومن الممكن أن يكون أكثر حساسية بـ 10,000 مرة من الطرق السابقة، كما يتميز بأنه أقل تكلفة وأسرع من مسرعات الجسيمات.

في عام 1773، أجرى العالم البريطاني هنري كافنديش تجربة باستخدام غلافين معدنيين متداخلين لدراسة الكهرومغناطيسية عن طريق قياس فروق الجهد الكهربائي. والآن، يقترح بيتر جراهام من جامعة ستانفورد وزملاؤه تكييف هذا الإعداد للبحث عن الجسيمات ذات الشحنات المليمتريّة (mCPs)، وهي جسيمات غريبة ذات شحنات ضئيلة قد تشكل المادة المظلمة التي تفوق كتلتها المادة العادية في الكون لكنها لا تزال غير محددة. يخطط الفريق لتطبيق جهد كهربائي على الغلاف الخارجي وقياس فروق الجهد مع الغلاف الداخلي للكشف عن أي جسيمات ذات شحنات مليمتريّة موجودة بفضل شحنتها. وأوضح عضو الفريق هاريكريشنان راماني، من جامعة ديلاوير، أن جهاز تراكم سيقوم بسحب الجسيمات المشحونة من الغرفة إلى داخل الجهاز. تقدر تكلفة التجربة بأقل من مليون دولار، وهو مبلغ أقل بكثير من تكلفة تشغيل مسرع جسيمات لمدة عام واحد. وتشير الحسابات إلى أن هذه التقنية قد تتجاوز حساسية المسرعات القادمة. ووصف كيفن كيلي من جامعة تكساس إيه اند إم تقديرات الحساسية بأنها متحفظة، مشيراً إلى أنها قد تكون أفضل بـ 100 إلى 10,000 مرة، مما يتيح اكتشاف شحنات أصغر. وأشاد كريستوفر هيل من جامعة ولاية أوهايو بهذا النهج، مشيراً إلى أنه يمكن بناؤه بشكل أسرع بكثير من المسرعات وقد يؤدي إلى اكتشاف كبير حول تكوين الكون، كما أنه يدرس إعداد نظام مشابه مع فريقه. ويعمل الباحثون حالياً على تنقيح التفاصيل ويسعون للحصول على تمويل. وقال راماني إن النجاح قد يتحقق في غضون عامين أو ثلاثة أعوام، مما يسمح باستخراج الجسيمات ذات الشحنات المليمتريّة ودراستها لاحقاً.

مقالات ذات صلة

Undergraduate students at the University of Hamburg have constructed a simple cavity detector to search for axions, hypothetical particles that may constitute dark matter. Despite limited resources, their experiment set new limits on axion properties, as detailed in a recent study. The project demonstrates that small-scale efforts can contribute to major physics challenges.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Physicists at the University of Massachusetts Amherst propose that a record-breaking neutrino detected in 2023 originated from the explosion of a primordial black hole carrying a 'dark charge.' The particle's energy, 100,000 times greater than that produced by the Large Hadron Collider, puzzled scientists since only the KM3NeT experiment recorded it. Their model, published in Physical Review Letters, could also hint at the nature of dark matter.

CERN researchers are set to transport around 100 antiprotons by truck around the campus near Geneva, Switzerland, on Tuesday. This marks the first demonstration of a planned antimatter delivery service to labs across Europe. The experiment, known as STEP, aims to enable precision measurements away from the noisy antimatter factory.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Researchers at Nanjing University have identified a new quantum state of matter in a thin carbon material that electrons neither fully two-dimensional nor three-dimensional. The discovery, termed the transdimensional anomalous Hall effect, emerged unexpectedly during experiments in magnetic fields. Lei Wang and his team confirmed the phenomenon after a year of analysis.

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض