Физичар Универзитета у Синсинатију и међународни тим сарадника кажу да су разрадили теоријску методу за производњу аксиона унутар фузионих реактора. То је изазов који чак ни два позната измишљена физичара не могу да реше на телевизији.
У ситкому ЦБС-а „Теорија великог праска“, ликови Шелдон Купер и Леонард Хофштатер борили су се са истом идејом у три епизоде у 5. сезони. Упркос њиховим напорима, проблем је остао нерешен у серији.
Сада професор физике УЦ Јуре Зупан и његови коаутори из Националне лабораторије Ферми, МИТ-а и Технион-Израелског технолошког института извјештавају о могућем рјешењу. Њихови налази појављују се у новој студији објављеној у Часопис за физику високих енергија.
Зашто су аксиони важни за истраживање тамне материје
Аксиони су теоријске субатомске честице за које научници верују да би могле да помогну у објашњењу тамне материје. Тамна материја је од великог интересовања јер игра главну улогу у обликовању универзума након Великог праска пре скоро 14 милијарди година.
Иако тамна материја никада није директно откривена, физичари мисле да она чини већину материје у универзуму. Обична материја, укључујући звезде, планете и људе, чини само мали део. Тамна материја је добила име јер не упија и не рефлектује светлост.
Његово присуство се закључује кроз гравитацију. Необична кретања галаксија и звезда у њима сугеришу да велике количине невидљиве материје врше гравитационо привлачење. Једна од водећих идеја је да се тамна материја састоји од изузетно лаких честица познатих као аксиони.
Фузиони реактори као извор нових честица
У својој студији, Зупан и његове колеге су испитали дизајн фузионог реактора који користи деутеријум и трицијумско гориво унутар посуде обложене литијумом. Овај тип реактора се развија кроз међународну сарадњу у јужној Француској.
Такав реактор би генерисао огроман број неутрона заједно са енергијом. Према истраживачима, ти неутрони такође могу довести до стварања честица повезаних са тамним сектором.
„Неутрони ступају у интеракцију са материјалом у зидовима. Резултирајуће нуклеарне реакције онда могу створити нове честице“, рекао је он.
Други могући пут производње се јавља када се неутрони сударају са другим честицама и успоравају. Овај процес ослобађа енергију у феномену познатом као кочно зрачење или „зрачење кочења“.
Кроз ове механизме, реактор би теоретски могао да произведе аксионе или честице сличне аксионима. Зупан је приметио да су ту наишли измишљени физичари на телевизији.
Теорија Великог праска Објашњено ускршње јаје
„Теорија великог праска“ емитована је од 2007. до 2019. године, освојила је седам Емија и остала је једна од најгледанијих емисија на платформама за стриминг, према Нилсену.
„О општој идеји из нашег листа расправљало се у „Теорији великог праска“ пре много година, али Шелдон и Леонард нису могли да је остваре“, рекао је Зупан.
У једној епизоди, бела табла приказује једначину и дијаграм за који је Зупан рекао како се аксиони производе на сунцу. У каснијој епизоди, другачија једначина се појављује на другој табли. Испод прорачуна, нацртаних другом бојом маркера, налази се јасно тужно лице — визуелни знак неуспеха.
Зупан је објаснио да једначина пореди шансе за откривање аксија из фузионог реактора са онима које долазе од сунца — а поређење није охрабрујуће.
„Сунце је огроман објекат који производи много енергије. Шанса да се нове честице произведу од Сунца које би струјале на Земљу су веће него да се производе у фузионим реакторима користећи исте процесе као на Сунцу. Међутим, и даље их можете произвести у реакторима користећи другачији скуп процеса“, рекао је он.
Емисија никада експлицитно не помиње аксионе или објашњава беле табле. Ови детаљи служе као интерна шала за научнике, уклапајући серију познату по уткању концепата попут Шредингерове мачке и Доплеровог ефекта у своје заплете, заједно са наступима добитника Нобелове награде и бивших студената „Звезданих стаза“.
Зато је фантастично гледати као научника“, рекао је Зупан. „Постоји много слојева у шалама.“
