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追踪真空的量子闪烁

本站发布时间:2023-12-16 13:49:21

绝对是空的——这对真空环境来说是最有用的然而,在现实中,它充满了能量的闪烁:量子的波动目前,专家们正在准备激光实验,旨在验证各种波动,这可能会为物理学提供新的定律来自德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心(HZDR)的一个研究小组开发了一系列旨在帮助更有效地进行实验的建议,从而增加了成功的机会该团队在科学期刊PhysicalReviewD上发表了研究结果

长期以来,物理学界一直在关注真空波动——时间和空间中的异常数量的闪烁——可能会产生真空波动尽管它不能直接被捕捉到,但它的影响可以直接观察到,例如,通过文章中电磁场的变化

然而,在没有任何文章的情况下,我们还不可能验证波动的幅度如果这一点能够实现,物理学的一个基本理论,即量子电子动力学(QED),将在这里被证明是正确的然而,这样的实验是否应该从理论上揭示一些偏差,这将表明存在新的、以前未发现的文章

本实验旨在符合亥姆霍兹国际束线或极端场(HIEF)的计划,是由HZDR领导的位于汉堡的欧洲XFEL HED实验站的研究联盟,这是世界上最大的X射线激光器其基本原理是一个超功率的全光纤端口,将光强度反射到一个真空的不锈钢腔室中该模拟程序操纵真空波动,以便从逻辑上改变来自欧洲XFEL的X射线闪光的极化,即e旋转方向

HZDR理论专家Prof解释道:“这将使两个极化滤波器之间的透明塑料片滑动并来回弯曲。”RalfSchü;tzhold“过滤器最初是为了让光线通过而设置的。弯曲规则不会改变光线振荡的方向,因此可能会产生一些问题。”在这个类比中,当一个充满电的灯泡碰到它们时,其他规则会对应真空波动

只有一次出现两次故障

最初的想法是,只需将一个光学镜头对准另一个房间,并使用专门的测量技术来登记是否改变了X射线闪光的偏振但问题是:“信号可能非常弱”,解释道:Schü;tzhold“很可能只有一组X射线照片会改变其偏振。”

但这可能低于当前的测量极限——事件可能很容易通过检测到的机架因此,Schü;tzhold和histeam是一个变体:他们打算让两个光脉冲同时进入疏散室,而不是一个

Bothflashe将在此处撞击并反复碰撞欧洲和XFEL的X射线脉冲精确地发射到它们的碰撞点决定性因素:冷却激光闪光会影响晶体的X射线脉冲发射类型对JustasX射线进行了分析eXFELX射线脉冲在经过晶体时发生偏转,会被两个激光闪光中存在的“光晶体”反射

RalfSchü解释道:“这不仅会改变X射线脉冲的极化,而且会在同一时间内轻微偏转。”;tzhold这种组合可以增加实际测量效果的可能性,因此可以进行搜索该团队已经计算出了各种各样的选项,用于在琥珀中冷却的激光的触发角度实验将显示哪些变体被证明是最合适的

以超轻影粒子为目标

甚至可以进一步改进前景,将两个激光射向不同颜色但不同波长的腔体这也将允许X射线闪光的能量略有变化,这同样有助于测量效果Schü;说:“但这项技术实际上放弃了挑战,并可能在以后的日期实现。”;tzhold

该项目目前正处于计划阶段,与HED实验站的欧洲XFEL团队一起在汉堡进行,第一阶段计划于2024年启动如果成功,他们可以确认QEDoncemore

但也许实验会从既定的理论中发现偏差这可能会导致许多未被发现的粒子——例如,超轻的重影粒子“然后,”Schü;说;tzhold,“将清楚地表明一种传统的、以前未知的自然之光。”


来源:

Materials provided by
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. N. Ahmadiniaz, T. E. Cowan, J. Grenzer, S. Franchino-Viñas, A. Laso Garcia, M. Šmíd, T. Toncian, M. A. Trejo, R. Schützhold.
    Detection schemes for quantum vacuum diffraction and birefringence. Physical Review D, 2023; 108 (7) DOI: 10.1103/PhysRevD.108.076005

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