Физики решили задачу, которая не далась героям «Теории большого взрыва»
Профессор физики Калифорнийского университета Юре Зупан и его соавторы из США и Израиля, считают, что нашли одно из решений, как «поймать» аксионы, частицы темной материи. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в Journal of High Energy Physics, сообщает Университет Цинциннати (США).
Два пути рождения аксионов
Аксионы — это гипотетические частицы, которые, по мнению физиков, могут помочь объяснить темную материю. Темная материя пока не наблюдалась напрямую, но физики считают, что она составляет большую часть массы материи Вселенной. Физики установили ее существование благодаря ее гравитационному воздействию, изменяющему движение галактик и звезд в галактиках. Одна из главных версий заключается в том, что частица темной материи очень легкая частица, так называемый аксион.
В своей статье Зупан и его коллеги рассмотрели термоядерный реактор на дейтерии и тритии в корпусе с литиевой облицовкой, который строится в рамках международного сотрудничества на юге Франции.
Согласно расчетам, такой реактор будет производить не только энергию, но и возможные частицы темной материи благодаря большому потоку нейтронов, которые будут создаваться в термоядерном реакторе.
«Нейтроны взаимодействуют с веществом в стенках. В результате ядерных реакций могут образовываться новые частицы», — сказал ученый.
Второй способ образования новых частиц может заключаться в том, что нейтроны отскакивают от других частиц, замедляясь и высвобождая энергию в процессе, который физики называют «тормозным излучением».
Новые частицы могут быть аксионами, или, по крайней мере, аксионоподобными.
Решение задачи из сериала
Примечательно, что физики Шелдон Купер и Леонард Хофстедер в ситкоме «Теория большого взрыва», работали над этой проблемой в трех эпизодах 5-го сезона, но так и не смогли ее решить, в отличие от авторов нового исследования.
Сериал «Теория большого взрыва» выходил с 2007 по 2019 год и получил семь премий «Эмми». По данным Nielsen, он по-прежнему входит в число самых просматриваемых сериалов на любом стриминговом сервисе.
«Общая идея, изложенная в нашей статье, обсуждалась в сериале „Теория большого взрыва“ много лет назад», — сказал Зупан.
В одном из эпизодов на белой доске изображены уравнение и диаграмма, которые, по словам Зупана, описывают процесс образования аксионов из Солнца. В последующем эпизоде другое уравнение появляется на другой доске. Под вычислениями, выполненными маркером другого цвета, изображено безошибочно узнаваемое грустное лицо.
Зупан говорит, что уравнение Леонарда и Шелдона оценивает вероятность обнаружения аксионов в предлагаемом термоядерном реакторе по сравнению с Солнцем — с неутешительными результатами.
«Солнце — это огромный объект, вырабатывающий много энергии. Вероятность образования новых частиц под воздействием Солнца, которые могли бы устремиться на Землю, выше, чем вероятность их образования в термоядерных реакторах с использованием тех же процессов, что и на Солнце. Однако их все же можно получить в реакторах, используя другой набор процессов», — сказал он.
Звезды-зомби указали физикам, где не стоит искать темную материю
«Темные карлики» могут стать недостающим звеном в физике Вселенной: астрофизики
Астрофизики провели самый точный учет темной энергии и темной материи
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram