Физики из эксперимента АТЛАСА, одного из четырех основных экспериментов в Large Hadron Collider (LHC) CERN в Швейцарии, нашли первое прямое доказательство высокого энергетического рассеивания света при свете, механического квантом процесса, который запрещен в классической теории электродинамики.Случай кандидата легкого при свете рассеивания, очень редкого процесса, в котором два фотона взаимодействуют и изменяют направление, измеренное в датчике АТЛАСА. Кредит изображения: CERN.
“Это – эпохальный результат: первое прямое доказательство света, взаимодействующего с собой в высокой энергии. Это явление невозможно в классических теориях электромагнетизма; следовательно этот результат обеспечивает чувствительный тест на наше понимание квантовой электродинамики (ЧТО И ТРЕБОВАЛОСЬ ДОКАЗАТЬ)”, сказал доктор Дэн Тови, Координатор Физики АТЛАСА.Прямое доказательство для легкого при свете рассеивания в высокой энергии оказывалось неуловимым в течение многих десятилетий — пока второй пробег LHC не начался в 2015.Поскольку акселератор столкнулся, ведущие ионы при беспрецедентном уровне аварийности, получая доказательства легкого при свете рассеивания стали реальной возможностью.
“Это измерение было очень интересно для тяжелого иона и высокоэнергетических сообществ физики в течение нескольких лет, поскольку вычисления от нескольких групп показали, что мы могли бы достигнуть значительного сигнала, изучив столкновения ведущего иона в 2, которыми Управляют”, объяснил доктор Питер Стайнберг, Уполномоченный ATLAS Heavy Ion Physics Group.Столкновения тяжелого иона обеспечивают исключительно чистую окружающую среду, чтобы изучить легкое при свете рассеивание.Поскольку связки ведущих ионов ускорены, огромный поток окружающих фотонов произведен. Когда ионы встречаются в центре датчика АТЛАСА, очень немногие сталкиваются, все же их окружающие фотоны могут взаимодействовать и рассеяться друг от друга.
Эти взаимодействия известны как ‘ультрапериферийные столкновения’.Изучение больше чем 4 миллиардов событий, взятых в 2015, сотрудничество АТЛАСА, учреждает 13 мероприятий кандидата для легкого при свете рассеивания.У этого результата есть значение 4,4 стандартных отклонений, позволяя команде сообщить о первом прямом доказательстве этого явления в высокой энергии.
“Нахождение доказательств этой редкой подписи потребовало разработки чувствительного нового ‘спускового механизма’ для датчика АТЛАСА”, сказал доктор Стайнберг.“Получающаяся подпись — два фотона в в других отношениях пустом датчике — являются почти диаметральной противоположностью чрезвычайно сложных событий, как правило, ожидаемых от ведущих столкновений ядер”.
“Успех нового спускового механизма в отборе этих событий демонстрирует власть и гибкость системы, а также умение и экспертное знание анализа и более аккуратных групп, которые проектировали и развивали его”.Результаты были изданы онлайн на этой неделе в журнале Nature Physics.