Wie wahrscheinlich ist es bei Schätzungen der Massenbeschränkungen für magnetische Monopole, dass einer vom LHC (MoEDAL) gefunden wird?

Fermilab scheint Monopole mit einer Masse von weniger als 850 GeV ausgeschlossen zu haben, aber ich habe einige Schätzungen der Masse gesehen, von denen angenommen wird, dass sie in der Größenordnung von bis zu liegen 10 18 GeV, was sie natürlich in Beschleunigern nicht nachweisbar machen würde. Bis 2013 soll der LHC bis zu 14 TeV erreichen. Die einzige umstrittene Sichtung eines von kosmischer Strahlung erzeugten magnetischen Monopols war 1982, als Blas Cabrera über die Entdeckung eines solchen berichtete (Valentine-Ereignis-Monopol). Dies wurde nie dupliziert. CERN hat den Monopole and Exotics Detector MOEDAL eingerichtet . Andere Experimente, die eingerichtet wurden, um sie zu entdecken, sind die Antarctic Impulsive Transient Antenna – ANITA – und das Antarctic Muon And Neutrino Detection Array, auch bekannt als AMANDA. Während beide Neutrinos entdeckten, entdeckte keiner magnetische Monopole (auf der Suche nach Cerenkov-Strahlung, die durch Produkte der Monopol-Wechselwirkung erzeugt wird). Eine andere Nachweismethode besteht darin, in einem supraleitenden Ring nach induziertem Strom zu suchen, wenn ein Monopol hindurchgeht. Joseph Polchinski nannte die Existenz von Monopolen „eine der sichersten Wetten, die man über die noch nicht gesehene Physik machen kann“. Dies zeigt einen gewissen Optimismus seinerseits, dass man gesehen wird. Gibt es einen Grund oder eine Möglichkeit, die Masse des Monopols auf der Oberseite auf 14 TEV oder weniger zu begrenzen?

Antworten (1)

Lieber Gordon, Polchinski hat nichts über die Leichtigkeit der Monopole gesagt. Sie überinterpretieren, was er gesagt hat: Seine Aussage war im Prinzip eine Aussage eines Theoretikers. Nur um sicher zu sein, die MoEDAL-Kollaboration hat ihn auch überinterpretiert: Er hat nie behauptet, dass ein Experiment dieser Art das Biest finden wird. Dennoch ist es sehr wichtig zu wissen, ob es solche qualitativ unterschiedlichen Teilchen gibt, auch wenn wir es für sehr wahrscheinlich halten, dass sie in naher (oder ferner) Zukunft nicht direkt nachgewiesen werden. Der größte Teil der hochmodernen theoretischen Physik auf dem neuesten Stand der Technik befasst sich mit Objekten, die aufgrund offensichtlicher finanzieller und technologischer Einschränkungen wahrscheinlich nie durch direkte Experimente entdeckt werden.

Direkt experimentell beträgt die untere Grenze der Masse nur etwa 500 GeV, aber wenn man etwas Theorie hinzufügt, muss die Masse ziemlich genau exponentiell höher sein als die TeV-Skala. Insbesondere scheint eine Art Vereinigung notwendig zu sein, um die magnetischen Monopole zu ermöglichen, und Vereinigung wie GUT kann nur auf sehr hohen Skalen erscheinen, wie etwa der GUT-Skala von 10 16 GeV: da ist das elektromagnetische U ( 1 ) kann in eine größere Gruppe eingebettet werden, die eine topologisch nicht triviale Lösung zulässt (die S U ( 2 ) der schwachen Wechselwirkungen ist nicht genug - es enthält nicht die Hyperladung, die auch verdrillt werden muss). Daher ist es unwahrscheinlich, dass eine direkte Erkennung gelingt. Die Inflation hat wahrscheinlich die Konzentration dieser massiven magnetischen Monopole auf eine sehr kleine Zahl verdünnt.

--yup, das meiste weiß ich, daher der obige Kommentar zu David. Selbst die ultrahochenergetische kosmische Strahlung, die wir nachweisen konnten, hat "nur" erreicht 10 19 Zu 10 20 ev. Selbst wenn ein Streuner mit etwas kollidieren würde und die Produkte glücklicherweise durch einen supraleitenden Ringdetektor gingen, würde es keinen Monopol auf der GUT-Skala erzeugen. Ich schätze, wir müssen uns mit Spin-Eis-"Art" magnetischen Monopolen zufrieden geben. Ich vermutete, dass es keine wirkliche Obergrenze für die Monopolmasse gab, und hätte die Frage streichen sollen, aber Ihre Antwort ist in Ordnung, also können Sie sie haben :)
@Lubos - Meine geflochtene Anyon-Frage war interessanter :)