Возрождённый эксперимент XVIII века предложили использовать для поиска тёмной материи
unsplash.com
Физики предложили модернизировать опыт, впервые проведённый Генри Кавендишем в XVIII веке, чтобы искать гипотетические частицы тёмной материи. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.
Первоначально эксперимент Кавендиша в 1773 году был связан с изучением электрических явлений с использованием вложенных металлических оболочек и измерением разности потенциалов между ними. Современные исследователи считают, что аналогичная схема может быть применена для поиска частиц с крайне малым электрическим зарядом.
Группа учёных под руководством Питера Грэма (Стэнфордский университет) рассматривает возможность обнаружения так называемых миллизаряженных частиц — теоретических объектов, которые могут входить в состав тёмной материи. Предполагается, что из-за наличия слабого заряда они могут быть зафиксированы в системе, основанной на принципе Кавендиша.
В предлагаемой установке внешняя металлическая оболочка будет находиться под напряжением, а внутренний слой — использоваться для регистрации изменений электрического потенциала. Отклонения могут указывать на присутствие искомых частиц.
Дополнительно разработчики предлагают использовать систему накопления, которая будет собирать заряженные частицы из окружающего пространства и направлять их в экспериментальную установку. Такой подход рассматривается как способ повысить вероятность регистрации редких событий.
По оценкам авторов, стоимость создания подобной установки может быть существенно ниже крупных экспериментов на ускорителях частиц и не превышать миллиона долларов. При этом чувствительность метода, согласно расчётам, потенциально сопоставима или выше ряда будущих установок аналогичного назначения.
Ряд независимых физиков отмечает, что реальные параметры чувствительности могут отличаться от расчётных, однако метод рассматривается как перспективный для поиска слабо взаимодействующих частиц.
Если проект будет реализован, сроки создания установки могут составить несколько лет. Также обсуждается возможность последующего анализа и хранения зафиксированных частиц для дальнейших исследований.
