LHC-s pärast selle taaskäivitamist saadud uusimate andmete analüüs ei võimaldanud taaskord füüsikutel leida magnetiliste monopolide jälgi - hüpoteetilisi osakesi, millel on ainult positiivne või ainult negatiivne poolus, vastavalt arXiv.org-i elektroonilisse raamatukokku postitatud artiklile.
„Hoolimata asjaolust, et me ei leidnud monopole, suutsime anda uued, kõige usaldusväärsemad hinnangud selle minimaalse massi ja magnetvälja tugevuse kohta. Nende parameetrite kohta on ka muid hinnanguid, kuid need tehti mitmesuguste eelduste, mitte eksperimentaalsete andmete põhjal, “ütles Arrtu Rajantie Londoni Imperial College'ist (Suurbritannia).
Magnetmonopolid on ühe magnetilise poolusega hüpoteetilised osakesed, mille võimalikust olemasolust teatas esmakordselt inglise füüsik Paul Dirac 1931. aastal. Kui teadlastel õnnestub neid loodusest leida või laboris luua, siis kinnitab see avastus ühemõtteliselt oletust, et kõigi osakeste elektrilaengud on diskreetsed kogused, millel põhinevad peaaegu kõik tänapäevased füüsikalised teooriad.
Füüsikud pole seda veel ühel lihtsal põhjusel suutnud - monopooli mass, nagu teoreetikud täna usuvad, on väga suur. See on vähemalt kolmandik prootoni massist ja on kõige tõenäolisemalt võrreldav T-kvargi massiga, mis on siiani kõige raskem elementaarosake. Kaasaegsed osakeste kiirendid on sellele tasemele jõudnud alles hiljuti, mistõttu olid varasemad monopoolide otsingud sellisel kujul, nagu Dirac neid ette kujutas, praktikas võimatud.
Näiteks hakkas LHC monopole otsima alles 2011. aastal, kui selle rõngasse paigaldati MoEDAL-detektor, mis oli mõeldud nende üliraskete osakeste jälgede jälgimiseks. See on komplekt metallist ekraane ja mitusada alumiiniumtoorikut, mis on paigaldatud nende vahele ja toimivad koos lendavate osakestega.
Nagu MoEDALi loojad on mõelnud, jäävad mõned monopoolid nende varraste sisse kinni, nii et neid saab tuvastada ülijuhtidel põhinevate ülitundlike magnetväljaandurite abil.
Kolm viimast katset leida selliseid lõksusid kasutavad monopoolid - 2012., 2013. ja 2015. aastal - on läbi kukkunud. Vaatamata detektorite tundlikkuse suurenemisele ja LHC enda võimsuse kahekordistamisele ei ole füüsikud suutnud leida unipolaarsete magnetiliste osakeste jälgi, mis ahendasid järsult nende võimalike otsingute välja.
Kanadas Edmontonis asuva Alberta ülikooli projektijuhi James Pinfoldi sõnul saadi sarnased tulemused LHC kogu teise tsükli täieliku andmestiku analüüsimisel, mille jooksul kogus MoEDAL kuus korda rohkem teavet kui kogu eelmise aja jooksul.
Reklaamvideo:
Teadlaste sõnul suutsid nad esialgu tuvastada umbes neli tosinat monopoolide potentsiaalset jälge, kuid kordustestid näitasid, et need kõik olid põhjustatud ülijuhtivate magnetväljaandurite töös esinevatest tõrgetest ja vigadest, mitte päris elementaarsetest osakestest.
Nagu Pinfold märgib, näitavad sellised mõõtmistulemused, et monopooli minimaalne mass on umbes 400 miljardit elektronvolti, mis on umbes 400-kordne prootoni mass ja kolm-kordne T-kvarki mass. Rajanti grupp jõudis sarnastele järeldustele, analüüsides andmeid LHC teisest osast - SPS-kiirendist, milles, nagu teadlased uskusid, saab üksikud monopolid paarideks ühendada.
Selliseid raskeid osakesi on füüsikute sõnul LHC-st ja isegi selle järglasest - ILC lineaarsest põrkeseadmest - äärmiselt raske otsida, jälgides pidevalt tuumade ja prootonite kokkupõrkeid aastaid. Sel põhjusel võib elektrilaengute diskreetsuse mõistatus jääda lahendamata mitu aastakümmet, järeldavad teadlased.
