(ìÝñïò 3ï)Ôá ðåéñÜìáôá ãéá ôç ìÝôñçóç ôïõ ðáñÜãïíôá g ôïõ ìéïíßïõ, äåí åßíáé ôá ìüíá ðïõ ïé åñåõíçôÝò ðñïóðáèïýí íá êÜíïõí þóôå íá ðÜñïõí âñáâåßï Íüìðåë ãéá ìéá íÝá öõóéêÞ óå ðïëý ÷áìçëüôåñåò åíÝñãåéåò. Ìéá åðéóôçìïíéêÞ óõíåñãáóßá, ðïõ ïíïìÜæåôáé Mu2e, ó÷åäéÜæåé íá êÜíåé Ýíá ðåßñáìá óôï Fermilab þóôå íá øÜîïõí ãéá êÜôé ðïõ áðáãïñåýåôáé åíôüò ôùí ôåé÷þí ôïõ ÊáèéåñùìÝíïõ ÌïíôÝëïõ: ìéá èåùñçôéêÞ éäÝá ðïõ ïíïìÜæåôáé “ðáñáâßáóç ôçò ãåýóçò”.
Ôï óôÜíôáñô ìïíôÝëï ðåñéãñÜöåé ìéá êáëþò êáèéåñùìÝíç ó÷Ýóç ìåôáîý ôùí çëåêôñïíßùí êáé ôùí ìéïíßùí: üôáí Ýíá ìéüíéï äéáóðÜôáé, ðáñÜãåé Ýíá çëåêôñüíéï ìáæß ìå äýï íåôñßíá – ôá íåôñßíï ìéïíßïõ êáé ôï áíôéíåôñßíï çëåêôñïíßïõ. ÁíáöÝñåé, åðßóçò, üôé ç äéáäéêáóßá ôçò äéÜóðáóçò ðñÝðåé íá äéáôçñåß ìéá éäéüôçôá ãíùóôÞ ùò ãåýóç. Öáíôáóôåßôå üôé ôï ìéüíéï Ý÷åé ãåýóç … ìÝíôáò. Ç äéáäéêáóßá ôçò äéÜóðáóçò ðñÝðåé íá åßíáé äéáôçñåß ôç ãåýóç ôçò ìÝíôáò êáôÜ ôçí Ýíáñîç êáé ôï ðÝñáò ôçò. Äåí ìðïñåß íá êáôáëÞîåé ìå ãåýóç ëåìüíé.
Ôá íåôñßíá ìéïíßïõ ìåôáöÝñïõí ôçí ßäéá ãåýóç ìå ôá ìéüíéá. Åí ôù ìåôáîý, ç ãåýóç ôïõ áíôéíåôñßíï çëåêôñïíßïõ áêõñþíåé ôç ãåýóç ôïõ çëåêôñïíßïõ. Ôï êáèáñü áðïôÝëåóìá åßíáé üôé, ÷Üñéò óôï íåôñßíï ôïõ ìéïíßïõ, ç áñ÷éêÞ ãåýóç ôïõ ìéïíßïõ äéáôçñåßôáé óôá ôåëéêÜ ðñïúüíôá ôçò äéÜóðáóçò.
ÁëëÜ áñêåôÝò ðñïôáèåßóåò áíáèåùñÞóåéò ôïõ êáèéåñùìÝíïõ ìïíôÝëïõ áðáéôïýí ôá ìéüíéá íá ìåôáôñáðïýí óå çëåêôñüíéá ÷ùñßò ôç âïÞèåéá ôùí íåôñßíùí. Ïé åí ëüãù öüñìïõëåò áðáéôïýí íÝåò ó÷Ýóåéò ìåôáîý ôùí ìéïíßùí êáé çëåêôñïíßùí.
Óýìöùíá ìå áõôÝò ôéò íÝåò èåùñßåò ôçò öõóéêÞò, ìðïñïýí ôá ìéüíéá áíôßèåôá íá áëëçëåðéäñïýí ìå åéêïíéêÜ õðåñóõììåôñéêÜ óùìáôßäéá, Þ ßóùò ìå Ýíá íÝá óùìáôßäéï ðïõ áëëÜæåé ôç ãåýóç, áëëÜ ðïõ äåí Ý÷ïõìå âñåé áêüìá. Óå áõôÝò ôéò áíôéäñÜóåéò, Ýíá ìéüíéï áñùìáôéóìÝíï ìå ìÝíôá, èá ìðïñïýóå íá äéáóðáóôåß óå Ýíá çëåêôñüíéï ìå ãåýóç ëåìüíé, ðïõ äåí áðáéôïýóå ôçí ðáñïõóßá íåôñßíùí. ÁõôÞ ôçí Üðïøç èÝëåé ç ïìÜäá Mu2e íá áíáæçôÞóåé.
Ôï ó÷Ýäéï åßíáé íá ðÝóïõí ðñùôüíéá ðÜíù óå Ýíá óôü÷ï áðü ÷ñõóü. ÁíÜìåóá óôá óõíôñßììéá ôçò óýãêñïõóçò èá åßíáé óùìáôßäéá ðïõ èá äéáóðáóôïýí áìÝóùò óå ìéüíéá, êáé áõôÜ ìå ôç óåéñÜ ôïõ, èá áðïìáêñõíèïýí ìáêñéÜ ãéá íá ðáãéäåõôïýí ìÝóá óå êÜðïéá ãåéôïíéêÜ áëïõìéíüöõëá. ÅðåéäÞ ôá ìéüíéá óõìðåñéöÝñïíôáé óáí âáñéÜ çëåêôñüíéá, êÜðïéá áðü áõôÜ èá ðñÝðåé íá ðñïóåëêõóôïýí áðü ôïõò ðõñÞíåò ôïõ áëïõìéíßïõ (áñãéëßïõ), óáí íá Þôáí çëåêôñüíéá, ïðüôå èá ðåñéóôñÝöïíôáé ãýñù áðü ôïõò ðõñÞíåò ó÷çìáôßæïíôáò åîùôéêÜ Üôïìá ãéá ëßãá ëåðôÜ ìÝ÷ñé íá äéáóðáóôïýí ôá ìéüíéá.
Ç ïìÜäá Mu2e åëðßæåé íá ðéÜóåé ðåñßðïõ 1017 ìéüíéá êáôÜ ôç äéÜñêåéá ôùí äýï åôþí ðïõ èá ÷ñçóéìïðïéïýí áõôÞí ôçí ôå÷íéêÞ. ÁíáìÝíïõí ìÜëéóôá ìüíï Ýíá ìéüíéï íá äéáóðÜôáé üðùò ðåñéãñÜöåé ôï óôÜíôáñô ìïíôÝëï ôçò óùìáôéäéáêÞò öõóéêÞò, ìå Ýíá çëåêôñüíéï, ìå Ýíá íåôñßíï ìéïíßïõ êáé Ýíá áíôéíåôñßíï çëåêôñïíßïõ íá ìåôáöÝñïõí ôçí åíÝñãåéá. ÁíÜëïãá ìå ôï ðþò èá óõìðåñéöåñèïýí ôá ðñïúüíôá ôçò äéÜóðáóçò, ç ïìÜäá èá äåé ìéá äéÜäïóç ôçò åíÝñãåéáò ôùí çëåêôñïíßùí óôïí áíé÷íåõôÞ ôçò.
Áí èá ðñïêýøåé ç ðáñáâßáóç ôçò ãåýóçò ôùí ìéïíßùí, ôüôå üëç ó÷åäüí ç åíÝñãåéá ôùí äéáóðáóèÝíôùí ìéïíßùí èá ðÜåé óôï çëåêôñüíéï. ¸ôóé, áíôß íá äïýìå ìéá äéÜäïóç ôçò åíÝñãåéáò áðü ôñßá äéáóðáóèÝíôá ìéüíéá, áõôÜ ôá ìïíá÷éêÜ çëåêôñüíéá áíáìÝíåôáé íá ðáñïõóéáóôïýí ùò ìéá áêßäá (áé÷ìÞ) óôï äéÜãñáììá ôçò åíÝñãåéáò óôá ðåñßðïõ 105 MeV.
Ãéá íá êáôáíïÞóïõí ôï ðåßñáìá, Ýðñåðå íá åíþóïõí ôéò äõíÜìåéò ôïõò öõóéêïß õøçëÞò åíÝñãåéáò ìå ðõñçíéêïýò öõóéêïýò ðïõ îÝñïõí ðþò áëëçëåðéäñïýí ïé ðõñÞíåò áñãéëßïõ ìå ôá óùìáôßäéá ðïõ ðÝöôïõí ðÜíù ôïõò. ÁõôÞ ç óõíåñãáóßá ðñÝðåé íá êáôáëÜâåé ðïéÝò Üëëåò óðÜíéåò äéáäéêáóßåò ìðïñåß íá äéþîïõí Ýíá çëåêôñüíéï óôá 105 MeV êáé, óõíåðþò, ìéìïýíôáé ôéò ãåýóåéò ðïõ áëëÜæïõí. Åßíáé äå ðåðåéóìÝíïé üôé ìðïñïýí íá ôéò îå÷ùñßóïõí.
Áí áõôïß ìðïñÝóïõí íá äïõí åìöáíÞ ðáñáâßáóç ôçò ãåýóçò óôéò äéáóðÜóåéò ôùí ìéïíßùí, ôï åðüìåíï âÞìá ôïõò èá åßíáé íá îåêéíÞóïõí ôçí áíôéêáôÜóôáóç ôïõ áñãéëßïõ ìå Üëëïõò ðõñÞíåò. "ÊÜèå ðõñÞíáò èá Ý÷åé Ýíá äéáöïñåôéêü óõíôåëåóôÞ ìåôáôñïðÞò ìéïíßïõ óå çëåêôñüíéï, áíÜëïãá ìå ôçí ðçãÞ ôçò íÝáò öõóéêÞò”, ëÝåé ï Bob Bernstein, Ýíáò åêðñüóùðïò ôïõ ðåéñÜìáôïò Mu2e. Áõôü óçìáßíåé üôé ç ïìÜäá Mu2e èá ìðïñïýóå íá åíôïðßóåé ôïõò åõíïçìÝíïõò äéáäü÷ïõò ôïõ ÊáèéåñùìÝíïõ ÌïíôÝëïõ. Ìå åðáñêÞ ÷ñçìáôïäüôçóç, èá ìðïñïýóå íá áñ÷ßóåé ôá ðåéñÜìáôá ôï 2016.
ÊáôÜ ôá ðñïóå÷Þ Ýôç, ôï ïéêïäüìçìá ôïõ êáèéåñùìÝíïõ ìïíôÝëïõ èá áíôéìåôùðßóåé Ýíáí ðñùôïöáíÞ êáôáéãéóìü íÝùí äïêéìþí. ¢íôåîå ãéá ó÷åäüí 40 ÷ñüíéá. Óå ðåñßðôùóç ðïõ èá ñáãßóåé, Ýóôù êáé åëáöñÜ, ðïëëïß öõóéêïß èá âñïõí ôçí åõêáéñßá íá åðáíáó÷åäéÜóïõí ôï êÜóôñï ôïõ Gormenghast.
ÌÝóá óôï ÊáèéåñùìÝíï ÌïíôÝëï
Áò êÜíïõìå ìéá ðåñéÞãçóç óôï êÜóôñï ôïõ Gormenghast äçëáäÞ óôï êáíïíéêü ìïíôÝëï. Ç ðñþôç óïõßôá ôïõ êÜóôñïõ áðïôåëåßôáé áðü çëåêôñüíéá ðïõ äåí Ý÷ïõí äïìÞ êáé åßíáé ôá åëáöñýôåñá õëéêÜ (ãé áõôü ëÝãïíôáé ëåðôüíéá). Ôá ðéï âáñéÜ õëéêÜ åßíáé ôá êïõÜñê ðÜíù êáé êÜôù áðü ôá ïðïßá öôéÜ÷íïíôáé ôá ðñùôüíéá êáé ôá íåôñüíéá.
ÁõôÞ ç óïõßôá ó÷çìáôßæåé ôï ìåãáëýôåñï ìÝñïò ôçò ýëçò ôïõ óýìðáíôïò, áëëÜ ïé ìåëÝôåò ôùí óõãêñïýóåùí óôá óùìáôßäéá ôùí åðéôá÷õíôþí êáé ôéò êïóìéêÝò áêôßíåò ìáò Ý÷ïõí áðïêÜëõøå ôÝóóåñá áêüìá âáñéÜ êïõÜñê êáé äýï âáñýôåñá ëåðôüíéá, ôï ìéüíéï êáé ôï ôáõ. ¸ôóé, öôéÜ÷ôçêáí äýï íÝåò óïõßôåò ìÝóá óôï êÜóôñï ôïõ ìïíôÝëïõ. ÔÝëïò, ðñïóèÝóôå ôñßá íåôñßíá, Ýíá ãéá êÜèå ëåðôüíéï. Ïé ôñåéò óïõßôåò ìå ôá óùìáôßäéá ôïõò åßíáé üëç ç ãíùóôÞ ýëç, áëëÜ ðïõ êáôáëáìâÜíåé ìüíï ôï ìéóü êÜóôñï. Ôï Üëëï ìéóü åßíáé ç êáôïðôñéêÞ åéêüíá ôïõ, ðïõ áðïôåëåßôáé áðü ôçí áíôéýëç ôïõ êÜèå óùìáôéäßïõ ôïõ.
Åðßóçò, óôï êÜóôñï õðÜñ÷ïõí êáé ôá óùìáôßäéá öïñåßò ôùí äõíÜìåùí ðïõ åßíáé ôá åîÞò: ôá öùôüíéá ðïõ êïéíïðïéïýí ôéò çëåêôñïìáãíçôéêÝò äõíÜìåéò. Ôá ãêëïõüíéá åíóáñêþíïõí ôçí éó÷õñÞ ðõñçíéêÞ äýíáìç, ç ïðïßá óõíäÝåé ìáæß ôá êïõÜñê óôá ðñùôüíéá êáé íåôñüíéá. Åíþ ç áóèåíÞò äýíáìç, ç ïðïßá áíáãêÜæåé êÜðïéá âáñéÜ óùìáôßäéá íá äéáóðþíôáé óå åëáöñýôåñá áðü áõôÜ óùìáôßäéá, äéáìåóïëáâåßôáé áðü ôá ìðïæüíéá W êáé Æ.
Ôï âáñõôüíéï åéêÜæåôáé üôé ìåôáöÝñåé ôç âáñýôçôá, êáé ôï ìðïæüíéï ×éãêò (ôï óùìáôßäéï ôïõ Èåïý) äßíåé ôçí ìÜæá óå êÜèå óùìáôßäéï, áëëÜ áõôÝò ïé äéáäéêáóßåò åßíáé áðëÜ ó÷åäéáãñÜììáôá Ýùò áõôÞ ôç óôéãìÞ. Êáíåßò äåí åßíáé óßãïõñïò áðü ôé áðïôåëåßôáé ç óêïôåéíÞ ýëç.
Ìéá éäéüôçôá ôùí ðïëëþí íÝùí èåùñéþí, ðïõ ïíïìÜæïíôáé õðåñóõììåôñßá, èá äéðëáóéÜóåé ôï ìÝãåèïò ôùí ãíùóôþí óùìáôéäßùí ðñïóèÝôïíôáò Ýíá íÝï õðåñåôáßñï óå êÜèå ãíùóôü óùìáôßäéï. Èá Þôáí ìéá åðá÷èÞò êáôáóêåõÞ, áëëÜ ç óõììåôñßá ðïõ èá ðñïêýøåé èá åßíáé áéóèçôéêÜ åõ÷Üñéóôç, êáé Ýíá ôÝôïéï ó÷Ýäéï ðñïôåßíåé ðéèáíÜ õðïøÞöéá óùìáôßäéá ãéá ôç óêïôåéíÞ ýëç.
ÐçãÞ: New Scientist
ÅðéêïëëÞèçêå áðü:
http://www.physics4u.gr/blog/?p=2236