การชนกันของโฟตอน-โฟตอนอาจทำให้ฟิสิกส์กระจ่างขึ้นนอกเหนือจากแบบจำลองมาตรฐาน

วิธีใหม่ในการศึกษาสสารที่เกิดขึ้นเมื่อโฟตอนชนกันได้รับการพัฒนาโดย ความร่วมมือการทดลองของพวกเขาที่ทำให้เกิดแสงสว่างใหม่เกี่ยวกับความลึกลับที่ล้อมรอบธรรมชาติของการชนกันของพลังงานสูงระหว่างไอออนหนัก แม้ว่าผลลัพธ์ของทีมจะสอดคล้องกับความคาดหวังของแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาค แต่พวกเขาหวังว่าการสังเกตเพิ่มเติมอาจนำไปสู่การสังเกตที่อาจท้าทาย

ความเข้าใจ

ดั้งเดิมของเราเกี่ยวกับฟิสิกส์ เมื่อโฟตอนพลังงานสูงชนกับสสาร มันมักจะเปลี่ยนเป็นคู่อิเล็กตรอน-โพซิตรอน ซึ่งเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับพลังงานของโฟตอนไร้มวลที่ถูกแปลงเป็นมวลของทั้งคู่ การเปลี่ยนแปลงที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นเมื่อไอออนหนักแตกตัวเข้าด้วยกันด้วยพลังงานสูงที่โรงงานต่างๆ 

ไอออนเหล่านี้ถูกล้อมรอบด้วยเมฆโฟตอน และเมื่อโฟตอนเหล่านี้ชนกันเอง พวกมันยังสามารถสร้างอนุภาคคู่ได้อีกด้วย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และเพื่อนร่วมงานในโครงการได้ทำการศึกษาการแปลงพลังงานเป็นมวล ในสหรัฐอเมริกา ควาร์ก-กลูออนพลาสมาจุดมุ่งหมายหลักของ RHIC 

คือการแตกไอออนเข้าด้วยกันเพื่อสร้าง “ควาร์ก-กลูออนพลาสมา” (QGP) ซึ่งเป็นสถานะที่ร้อนจัดของสสาร ซึ่งปกติแล้วควาร์กและกลูออนจะจับตัวกันอย่างแน่นหนาภายในนิวคลีออน มีพลังงานเพียงพอที่จะดำรงอยู่อย่างอิสระ สร้างความประหลาดใจให้กับ Yang และเพื่อนร่วมงานเป็นอย่างมาก 

ปรากฏว่าอนุภาคที่เกิดจากการชนกันของโฟตอนและโฟตอนส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติของ QGP สิ่งนี้ไม่เป็นไปตามที่คาดไว้เนื่องจากกระบวนการชนกันของโฟตอนและโฟตอนและอนุภาคในผลผลิตถูกควบคุมโดยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งอ่อนกว่าแรงที่แรงมากซึ่งเป็นสื่อกลางของ QGP

เพื่อสำรวจผลกระทบนี้โดยละเอียด การทำงานร่วมกันของ CMS (ซึ่งรวมถึง Yang) ได้ศึกษาการชนกันของไอออนหนัก ที่ LHC การชนกันเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อไอออนเฉียดกันแต่ผ่านใกล้พอที่เมฆโฟตอนจะชนกัน ยิ่งเข้าใกล้มากเท่าไร ก็ยิ่งมีโอกาสมากขึ้นที่ไอออนจะถูกกระตุ้นเข้าสู่สถานะพลังงานที่สูงขึ้น 

แล้วสลายตัว

โดยการปล่อยนิวตรอน การตรวจจับนิวตรอนเหล่านี้ช่วยให้ทีมวัดระยะการแยกไอออนได้อย่างแม่นยำในการชนกันของโฟตอน-โฟตอนที่เป็นผล ให้สร้างคู่มิวออน-แอนติมูออน และโดยทั่วไปแล้วอนุภาคจะบินออกไปในทิศทางตรงกันข้าม เมื่อระยะการแยกไอออนมีขนาดเล็กลง ทีมงาน CMS 

พบว่าการกระจายเชิงมุมของอนุภาคได้รับผลกระทบจากการแทรกสอดเชิงควอนตัมระหว่างโฟตอนก่อนการชน ซึ่งเป็นสิ่งที่คาดการณ์โดยแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาค จากข้อมูล การรบกวนนี้จะเพิ่มขึ้นที่ระยะการแยกที่น้อยลงเนื่องจากความใกล้ชิดทำให้เมฆโฟตอนเคลื่อนออกจากไอออนโฮสต์

ในทิศทางที่ตั้งฉากกับลำแสงไอออน นักวิจัยกล่าวว่าผลกระทบนี้สามารถอธิบายมวลความผิดปกติของ QGP ส่วนใหญ่ที่วัดได้ครั้งแรกโดยความร่วมมือ อย่างไรก็ตามและเพื่อนร่วมงาน CMS ของเขาเชื่อว่าการสังเกตการณ์การชนกันของโฟตอนเหล่านี้ในอนาคตอาจเผยให้เห็นว่าความผิดปกตินั้น

พื้นผิวของพวกมันบ่งบอกถึงส่วนประกอบของน้ำแข็งที่เป็นน้ำประมาณ 99% ปริศนาคือวงแหวนนั้นเหมือนตาวัวยักษ์ในอวกาศสำหรับเศษเล็กเศษน้อยทั้งหมดที่เคลื่อนที่ผ่านระบบสุริยะ  อุกกาบาตขนาดเล็กที่หลั่งออกมาจากดาวหางและการชนกันของดาวหางและดาวเคราะห์น้อย  เพื่อชน 

อนุภาคเหล่านี้

ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าหนึ่งมิลลิเมตร ควรทำให้อนุภาควงแหวนเข้มขึ้นเมื่อโดนพวกมัน ไม่ต่างจากตอนที่หิมะเพิ่งตกลงมาบนพื้นโลกเปลี่ยนเป็นสีดำจากสิ่งสกปรกและมลพิษ ในการระบุอายุของวงแหวนของดาวเสาร์ เราจึงสามารถคำนวณได้ว่าจะใช้เวลานานแค่ไหนในการที่พวกมัน

จะมาถึงสถานะปัจจุบันของ “มลพิษ” ที่ไม่เป็นน้ำแข็ง 1% จากเศษซากของดาวเคราะห์ โดยสมมติว่าพวกมันเริ่มจากน้ำแข็งบริสุทธิ์ ในการแก้ปัญหานี้ ต้องทราบสองสิ่ง: อัตราของสิ่งสกปรกที่ชนกับวงแหวน และระดับที่สิ่งสกปรกนี้ฝังอยู่ภายในอนุภาคของวงแหวน เครื่องวิเคราะห์ฝุ่นคอสมิกของยานแคสสินี

ช่วยให้เราทราบอุบัติการณ์ของสิ่งสกปรกที่เกาะบนวงแหวนได้แล้ว หลังจากวิเคราะห์ข้อมูลอย่างอุตสาหะมากว่า 10 ปี ซึ่งผลกระทบจากอนุภาคฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ถูกกรองออกจากผลกระทบจำนวนมากจากเม็ดน้ำแข็งในวงแหวน E ของดาวเสาร์ นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานเกี่ยวกับเครื่องมือนี้

ระบุว่าอัตราการตกของวัตถุจะมืดลง พื้นผิวของอนุภาควงแหวนของดาวเสาร์จากสถานะน้ำแข็งบริสุทธิ์เริ่มต้นจนถึงความสว่างในปัจจุบันในเวลาเพียงประมาณ 100 ล้านปี สำหรับระดับที่สิ่งสกปรกฝังอยู่ในวงแหวนนั้น การหามวลของวงแหวนจะช่วยตอบคำถามนี้ได้ เนื่องจากวงแหวนขนาดใหญ่

จะเป็นแหล่งกักเก็บสิ่งสกปรกที่ใหญ่กว่า วงแหวนขนาดใหญ่ยังอธิบายได้ยากด้วยแบบจำลองของแหล่งกำเนิดล่าสุด ซึ่งต้องการการแตกตัวของดวงจันทร์หรือการจับกระแสน้ำและการหยุดชะงักของวัตถุดาวหางที่ผ่านไป ในทางกลับกัน วงแหวนที่มีมวลน้อยกว่าทำให้ยากต่อการอธิบายความสว่าง

ของวงแหวนหากพวกมันมีอายุพอๆ กับระบบสุริยะ และอธิบายได้ง่ายกว่าเล็กน้อยด้วยแบบจำลองต้นกำเนิดล่าสุด การประมาณมวลของวงแหวนในปัจจุบันแตกต่างกันไปประมาณ 10 เท่า วงโคจรของ อาจตอกตะปูลงในโลงศพสำหรับวงแหวนโบราณ หรืออาจเปิดคำถามอีกครั้ง

ลาก่อนฉันจะไปที่พาซาดีนาในช่วงเช้าตรู่ของวันที่ 15 กันยายน รวมตัวกันกับครอบครัวขยายของยานแคสสินีหลายคน เพื่อร่วมเป็นสักขีพยานในการหายไปครั้งสุดท้ายของสัญญาณวิทยุจากยานแคสสินี หลังจากพุ่งเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและไม่นานก่อนที่จะเผาไหม้เป็นดาวตก แรงเสียดทานจะทำให้ยานอวกาศ

Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ / สล็อตแตกง่าย