Британские ученые создали 3D-печатную ловушку для темной материи

Сотрудники кафедры физики Ноттингемского университета сконструировали специальную вакуумную систему для эксперимента, в ходе которого планируется разрядить атмосферу, а затем добавить охлажденные атомы лития для выявления «темных» доменных стенок.

«На долю обычной материи, из которой состоит наш мир, приходится лишь крохотная часть Вселенной, около пяти процентов. Остальное — либо темная материя, либо темная энергия. Мы можем наблюдать их воздействие по поведению Вселенной, но мы не знаем их природу. Один способ измерения темной материи заключается в использовании скалярных полей», — рассказала профессор Клэр Беррэдж.

В проектировании 3D-печатной ловушки ученые опирались на теорию, что скалярные поля с двухъямными потенциалами и прямым взаимодействием материи претерпевают фазовые переходы, обусловленные плотностью, что приводит к образованию доменных стенок.

«По мере снижения плотности образуются дефекты. Это подобно тому, как при замерзании воды молекулы сначала распределены беспорядочно, а затем образуют кристаллическую структуру, выстроенную случайным образом: одни молекулы выстраиваются в одном направлении, другие — в другом, и в итоге получаются линии разломов. Нечто подобное при падении плотности происходит и в скалярных полях: увидеть линии разломов невооруженным глазом нельзя, но если их пересекают движущиеся частицы, можно измерить отклонения от траектории. Эти дефекты — темные стенки, и они могут подтвердить или опровергнуть существование скалярных полей», — пояснила профессор Беррэдж.

Обнаружить такие дефекты или «темные стенки» ученые планируют с помощью специальной 3D-печатной вакуумной системы, в которой атомы лития будут охлаждаться лазерами до температуры -273°C, близкой к абсолютному нулю. При такой температуре квантовые свойства атомов делают измерения более точными, а результаты — более предсказуемыми. Исследователи планируют пропустить облако холодных атомов через «разломы» и измерить отклонения от исходных траекторий.

Доклад научной команды опубликован в журнале Physical Review D.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.