برخی از تعمیم‌های مدل استانداردِ فیزیکِ ذرات پیشگویی می‌کنند که ذراتی با بار مثبت و منفی کمتر از 1e می‌توانند وجود داشته باشند. جستجو برای این به اصطلاح «ذرات میلی بار» در مواد زمینی (در مقابل محیط‌های اختر فیزیکی) تاکنون به بارهایی به کوچکی حدود 0.1e حساس بوده‌اند. اکنون محققان در گروه جورجیو گراتا (Giorgio Gratta) در دانشگاه استنفورد کالیفرنیا این جستجو را برای بارهایی به کوچکی 5×10−5e توسعه داه‌اند.
D. Moore/Stanford University
این امر با جستجوی اثرات ممکن این بارها روی کره‌های دی الکتریک معلق کوچک در یک میدان الکتریکی نوسان کننده انجام می‌پذیرد. محققان گزارش کرده‌اند که اگر چنین ذرات فرضی وجود داشته باشند، فراوانی آنها کمتر از 2.5×10−14 در هر نوکلئون مواد مورد آزمایش خواهد بود.
در مجموعه‌ای از آزمایش‌های مکرر، گراتا و همکارانش یک کره سیلیکا با قطر حدود 5 میکرومتر را در یک تله اپتیکی معلق کردند. آنها هر گونه بار الکتریکی با مضرب صحیح روی کره را توسط نور فرا بنفش، با دقت از بین بردند. سپس ولتاژ نوسان کننده‌ای را در تله اپتیکی اعمال کردند و از لیزرها برای آشکارسازی هر گونه انحراف کوچک در مکان کره‌ی میکرومتری که می‌تواند ناشی از نیروهای الکتروستاتیک روی ذرات میلی بار باشد، استفاده کردند. محدودیت اصلی روی حساسیت بار می‌تواند ناشی از هر گونه غیر کروی بودن و یا دیگر ناهمگنی‌ها در کره‌ی سیلیکا باشد. آزمایشی به این ترتیب که به نیروهایی کوچکتر از یک آتو نیوتن (18-10 نیوتن) حساس است می‌تواند برای جستجوی انحراف از گرانش نیوتنی در مقیاس‌های طولی قابل قیاس با اندازه‌ی کره‌ی میکرومتری نیز استفاده شود.
این تحقیق در فیزیکال ریویو لترز منتشر شده است.
psi.ir
انجمن فیزیک هوپا
