Analisis data terbaru yang diperoleh di LHC setelah dimulakan semula, sekali lagi tidak membenarkan ahli fizik mencari jejak monopol magnetik - zarah hipotetis dengan hanya kutub positif atau negatif sahaja, menurut artikel yang disiarkan di perpustakaan elektronik arXiv.org.
Walaupun kami tidak menemui monopol, kami berjaya memberikan anggaran baru dan paling dipercayai mengenai kekuatan minimum jisim dan medan magnetnya. Ada anggaran lain mengenai parameter ini, tetapi dibuat berdasarkan pelbagai jenis andaian, bukan data eksperimen,”kata Arrtu Rajantie dari Imperial College London (UK).
Magnet monopol adalah zarah hipotesis dengan satu tiang magnet, kemungkinan wujudnya yang pertama kali diumumkan oleh ahli fizik Inggeris Paul Dirac pada tahun 1931. Sekiranya para saintis berjaya mencarinya di alam semula jadi atau membuatnya di makmal, maka penemuan ini akan secara pasti mengesahkan anggapan bahawa cas elektrik semua zarah adalah kuantiti yang berbeza, di mana hampir semua teori fizikal moden didasarkan.
Ahli fizik belum dapat melakukan ini dengan satu alasan yang mudah - jisim monopole, seperti yang dipercayai oleh ahli teori hari ini, sangat besar. Ia sekurang-kurangnya sepertiga dari jisim proton dan kemungkinan besar setanding dengan jisim T-quark, zarah unsur paling berat setakat ini. Pemecut zarah moden baru-baru ini mulai mencapai tahap ini, sebab itulah pencarian terdahulu untuk monopol dalam bentuk di mana Dirac membayangkan mereka mustahil dilakukan.
Sebagai contoh, LHC mula mencari monopole hanya pada tahun 2011, ketika alat pengesan MoEDAL dipasang di cincinnya, yang dirancang untuk memerhatikan jejak zarah superheavy ini. Ini adalah satu set skrin logam dan beberapa ratus kosong aluminium dipasang di antara mereka dan berinteraksi dengan zarah terbang.
Seperti yang dikandung oleh pencipta MoEDAL, beberapa monopol akan "terjebak" di dalam batang ini, sehingga ia dapat dikesan menggunakan sensor medan magnet supersensitif berdasarkan superkonduktor.
Tiga percubaan terakhir untuk mencari monopole menggunakan perangkap seperti itu - pada tahun 2012, 2013 dan 2015 - telah gagal. Walaupun terdapat peningkatan kepekaan pengesan dan penggandaan kekuatan LHC itu sendiri, ahli fizik belum dapat menemui jejak zarah magnetik unipolar, yang secara sempit menyempitkan bidang pencarian mereka.
Hasil yang serupa, menurut James Pinfold, pemimpin projek di University of Alberta di Edmonton, Kanada, diperoleh dengan menganalisis set data lengkap untuk keseluruhan kitaran kedua LHC, di mana MoEDAL mengumpulkan enam kali lebih banyak maklumat daripada untuk semua masa sebelumnya.
Video promosi:
Menurut saintis, pada awalnya mereka dapat mengesan sekitar empat lusin jejak monopol yang berpotensi, tetapi pengujian semula menunjukkan bahawa semuanya disebabkan oleh kegagalan dan kesalahan dalam operasi sensor medan magnet superkonduktor, dan bukan oleh zarah unsur sebenar.
Hasil pengukuran seperti itu, seperti yang dinyatakan oleh Pinfold, menunjukkan bahawa jisim minimum monopole adalah sekitar 400 bilion volt elektron, iaitu kira-kira 400 kali jisim proton dan tiga kali jisim T quark. Kumpulan Rajanti membuat kesimpulan yang serupa ketika mereka menganalisis data dari bahagian lain LHC - pemecut SPS, di mana, seperti yang dipercayai para saintis, monopol individu dapat digabungkan menjadi pasangan.
Partikel berat seperti itu, menurut ahli fizik, akan sangat sukar dicari di LHC dan bahkan pada penggantinya, collider linier ILC, secara berterusan memerhatikan pelanggaran inti dan proton selama bertahun-tahun. Atas sebab ini, misteri kebijaksanaan cas elektrik mungkin tidak dapat diselesaikan selama beberapa dekad, para saintis menyimpulkan.
