Введение

Гипотетическая ядерная материя с большим поперечным сечением род насекомых В физике аномалон - это гипотетический тип ядерной материи, который показывает аномально большой реактивный поперечный сечение. Впервые они были замечены в экспериментальных запусках в начале 1980-х годов в виде коротких треков в пленочных эмульсиях или пластиковых листовых детекторах, подключенных к ускорителям частиц средней энергии. Направление следов показало, что они были результатом реакций, происходящих в объектах ускорителя, но они остановились так быстро в детекторах, что никакого очевидного объяснения их поведения не могло быть предложено. Последовал шквал теоретических объяснений, но с течением времени ряд последующих экспериментов не смог найти убедительных доказательств аномалий, и активное изучение темы в значительной степени закончилось к концу 1980-х годов.

Описание

Ранние ускорители частиц обычно состояли из трех частей: ускорителя, металлической мишени и какого-то детектора. Детекторы различались в зависимости от изучаемых реакций, но один класс недорогих и полезных детекторов состоял из большого объема фотографической эмульсии, часто на отдельных пластинах, которая улавливала частицы, когда они двигались по стеку. По мере того, как сообщество высоких энергий перешло к большим ускорителям и экзотическим частицам и реакциям, были введены новые детекторы, которые работали по другим принципам. Техника пленки используется и сегодня в некоторых областях; небольшие версии могут летать на воздушных шарах, а более крупные версии могут быть размещены в шахтах, чтобы захватывать редкие, но чрезвычайно высокоэнергетические космические лучи. К концу 1970-х и началу 1980-х годов поколение ускорителей было устарело благодаря новым машинам с точки зрения их полезности для передовых исследований. Эти старые машины, по-прежнему полезные для других задач, были использованы для широкого спектра новых исследований. Одной из наиболее активных областей исследований являются столкновения между частицами с более высокой массой, а не фундаментальными частицами, такими как электроны или протоны. Хотя общая энергия реакции такая же или меньше, чем при использовании более легких элементарных частиц, использование более тяжелых элементов увеличивает количество продуктов реакций, выявляя низкочастотные реакции, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными. Благородные газы особенно полезны для этих экспериментов, потому что они легко обрабатываются, не реагируют и относительно недороги. Один из таких экспериментов проводился на Bevalac в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли с использованием аргона 40, ускоренного до 1,8 ГеВ, а затем разбитого в медную цель, поддержанную детектором ядерной эмульсии. Именно здесь впервые были замечены аномалии. При изучении результатов этих экспериментов был обнаружен ряд очень коротких следов, проникающих только на небольшое расстояние в эмульсию. Подавляющее большинство частиц продолжало в эмульсии на гораздо больших расстояниях, в соответствии с ожиданиями и результатами всех предыдущих экспериментов на машине. Следы не были внешними источниками, такими как космические лучи. Дальнейшие исследования были проведены с кислородом 16 и железом 56, и эти эксперименты также показали те же короткие следы. Чтобы частицы остановились так быстро в эмульсии, они должны были либо иметь низкую энергию, и, следовательно, двигаться медленно, быть чрезвычайно массивными, и, следовательно, иметь высокую энергию, но все же двигаться медленно, или они реагировали с самой эмульсией и превращались в другие частицы. Первая возможность, что это были частицы с низкой энергией, не казалась вероятной, учитывая физику ускорителя. Второй, что они были высокой массы, был противоречит другим измерениям, которые предполагали, что частицы имели заряд 14, как кремний, и, таким образом, очень вероятно, имеют низкую массу. Это оставляет только третью возможность, что они реагировали с эмульсией. Это было не редкостью, эти реакции использовались как неотъемлемая часть процесса обнаружения, но именно скорость, с которой эти реакции должны были происходить, была странной. Чтобы создать такие короткие следы, частицы должны реагировать намного быстрее, чем когда-либо прежде. Частицы стали известны как "аномальные" из-за их, по-видимому, аномальных скоростей реакции. Если они следовали тем же основным правилам, что и другие материи, и взаимодействовали с эмульсией из-за сильной силы, их компонент сильной силы был примерно в десять раз сильнее известных реакций. Последовал ряд экспериментов, пытаясь повторить результаты. Многие из них использовали альтернативную систему детекторов с помощью тонких пластиковых листов, и они не смогли обнаружить никаких признаков аномалий. Было предположено, что это связано с тем, что поперечное сечение реакции, какое бы оно ни было, намного выше в ядрах с более высокой массой, что было в случае с эмульсионными детекторами, но не с пластиком. Другие предположили, что они впервые видели кварковый глюоновый суп. В 1984 году в LBNL был проведен семинар по этому вопросу. Однако по мере продолжения исследования число отрицательных результатов продолжало расти. К 1987 году интерес к этой теме ослаб, и большинство исследований в этой области зако�...