Ist die experimentelle Suche nach freien Elementarteilchen mit gebrochener elektrischer Ladung beendet?

Da die Theorie der Quanten-Chromo-Dynamik angeblich den Einschluss von Quarks erklären soll, wurde die experimentelle Suche nach freien Elementarteilchen mit gebrochener elektrischer Ladung beendet? Wenn nicht, was ist die derzeit beste theoretische Motivation, dieses Ziel zu verfolgen? Gibt es signifikante Synergien mit anderen experimentellen/theoretischen Bestrebungen?

Antworten (1)

Ich war überrascht zu sehen, dass solche Suchen im Laufe der Jahre in SLAC-PUB-8283 vom Oktober 1999 stattgefunden haben

Wir haben eine direkte Suche in Schüttgütern nach Elementarteilchen mit freiem Anteil an elektrischer Ladung durchgeführt, wobei wir die größte Masse einer Einzelprobe verwendeten, die je untersucht wurde – etwa 17,4 mg Silikonöl. Die Suche verwendete eine verbesserte und hochautomatisierte Millikan-Öltropfentechnik. Es wurden keine Beweise für Teilladungsteilchen gefunden. Die Konzentration von Teilchen mit einer Teilladung von mehr als 0,16 e (e ist die Größe der Elektronenladung) von der nächsten ganzzahligen Ladung ist kleiner als 4.71 10 22 Teilchen pro Nukleon mit einem Konfidenzniveau von 95 %.

Überrascht wegen der Millionen von in der Teilchenphysik gescannten und gemessenen Ereignissen, gab es nie eine Aufregung einer weniger als ganzzahligen Ladung, die wegen Ladungs- und Energieerhaltung auffallen würde. Niemand hat daran gedacht, diese Informationen zu verwenden, um ein Limit festzulegen, denke ich.

Sie sind dran geblieben,

Zusammenfassung Stand Januar 2007.

Gesamtmassendurchsatz für alle Experimente – 351,4 Milligramm Flüssigkeit

Insgesamt gemessene Tropfen aller Experimente - 105,6 Millionen

Es wurden keine Beweise für Teilladungsteilchen gefunden.

Und die Suche geht weiter: Hier ist eine andere aktuelle Suche, APS-April-Meeting 2018

Hier präsentieren wir eine solche Suche nach freien Teilchen mit elektrischen Ladungen kleiner als die Elementarladung, die von einigen Erweiterungen des Standardmodells vorhergesagt werden. Solche Partikel wurden nicht beobachtet und direkte Suchen können den Modellparameterraum einschränken. Unter Verwendung der Ergebnisse aus unserem ersten Jahr physikalischer Daten mit dem {\sc Demonstrator} können neue Grenzwerte für die direkte Detektion des Flusses leicht ionisierender Teilchen mit Ladungen von nur e/1000 festgelegt werden.

Die Antwort lautet also: Die Leute suchen, finden aber noch nicht?