О природе аномальных событий в рентгеновских пленках под большим слоем свинца. В.И.Яковлев, М.Д.Смирнова ФИАН презентация

HE_5

О природе аномальных событий
в рентгеновских пленках
под большим слоем свинца.


В.И.Яковлев, М.Д.Смирнова
ФИАН

по исследованию
событий, регистрируемых в рентгеновских
пленках, расположенных под большим слоем
свинца (850 г/см2 по вертикали). Этот
эксперимент был инициирован самыми
первыми результатами по регистрации
длиннопробежной компоненты в
стволах ШАЛ [2].

черной бумаги и полиэтиленовом пакете, помещались на листовой свинец. Поверх пакета помещались свинцовые призмы толщиной 2 см. После полугодовой экспозиции 20 пакетов и проявки в пленках были обнаружены пятна потемнения, резко отличающиеся от пятен, образуемых обычными электронно-фотонными каскадами.

размеры пятен
от обычных электронно-фотонных каскадов (100мкм), развивающихся в тяжелых веществах;
2) Граница пятна диффузная с плавным
cпадом почернения от центра пятна
к фону, что свидетельствует о широком
угловом распределении частиц, образующих
пятно почернения. Возникло предположение,
что наблюдаемые пятна являются
результатом засветки через микроскопические
отверстия в бумажных пакетах.

отдельный пакет. Два таких пакета помещались в полиэтиленовый пакет. На упакованную пару пленок наносилось по 2 метки от радиоактивного источника. Пленки располагались по всему периметру ионизационного калориметра на площади 8,16 м2. Расстояние от края калориметра до внешнего края пленок составляло 60 см, а от нижней поверхности калориметра
~25 см.

имеющие те же характеристики, что и в предварительной экспозиции 1971 года. Кроме того, было установлено необычайно быстрое развитие частиц в рентгеновских пленках: полное число частиц в пятнах нижней и верхней пленок (0,04 каскадной единицы!) различается в среднем в 15±2 раза.

за счет развития ядерного каскада в свинце. Для сравнения напомним, что фотон с энергией 1014 эВ дает увеличение числа частиц в 10 раз только после прохождения одной
t-единицы. Для более детального изучения характеристик регистрируемых событий в эксперименте 1973 года между двумя рентгеновскими пленками были помещены тонкослойные ядерные эмульсии. В них были обнаружены многочисленные низкоэнергичные
заряженные частицы.

пятна образуются за счет радиоактивных загрязнений свинца. Такому предположению противоречит тот факт, что в абсолютном большинстве событий более интенсивное событие расположено в нижней пленке, хотя свинец над пленкой и под ней был одним и тем же, а число событий в аналогичном эксперименте в тоннеле на глубине 20 м.в.э. оказалось в 18 раз меньше.

на нижних, свинцовых пластинах. Наконец, третья гипотеза предполагала, что пятна образуются за счет неизвестного типа взаимодействия частиц космического излучения.

под калориметра и размещена на листе фанеры. На фанеру положено 15 пакетов с пленкой. Поверх них
положен тонкий картон и 2,5 см свинца.
После экспозиции на одну пленку пришлось в среднем по 0,9 пятен, по сравнению с 1,6 в обычной конфигурации.
Ожидаемого увеличения числа событий за счет радиоактивной пыли не оказалось! Уменьшение числа событий на одну пленку объясняется отсутствием свинцовой подложки и наличием картона поверх пленок.

анализ гипотезы о радиоактивной пыли.
Эта гипотеза предполагает наличие
точечных радиоактивных пылинок, которые
излучают изотропно. В эксперименте
использовались 3 пленки: 2 рентгеновские
и между ними ядерная эмульсия.

кверт в вертикальном слое толщиной 550 мкм. В то же время мы можем измерить коэффициент поглощения кнаклон в слое такой же толщины в пленке, ближней
к «радиоактивному источнику». Очевидно,
что для одного и того же радиоактивного источника эти коэффициенты должны совпадать.

рисунках 2а-2в приведены пространственные распределения плотностей частиц в двух рядах рентгеновских пленок. Фотометрирование пятен, зарегистрированных в пленках, проводилось через каждые 100 мкм. Плотности числа частиц ρ определялись
по стандартным формулам

расположенного на нижней пленке, т.е. с местоположением предполагаемой радиоактивной пылинки. Нижние горизонтальные линии совпадают с максимумом кривой почернения пятна, расположенного на верхней рентгеновской пленке. Сравнение положений этих линий дает значение коэффициента поглощения кверт в полном вертикальном слое толщиной 550 мкм.

обеих пленках. Левая вертикальная линия смещена по горизонтали
на 600 мкм от предполагаемого положения радиоактивной пылинки, т.е. даже дальше, чем полная толщина 3-х пленок.
Сравнение положений средней и нижней горизонтальных линий показывает, во сколько раз (К) измеренная плотность частиц на нижней пленке превосходит плотность частиц, ожидаемую от точечного радиоактивного источника.

опровергает предположение о том, что аномальные события, зарегистрированные нами в рентгеновских пленках, расположенных под большим слоем свинца, образованы радиоактивными пылинками. Остается предположить, что анализируемые события образованы некоей компонентой космического излучения. Для того, чтобы убедиться в этом необходимо найти события, прошедшие через рентгеновскую пленку под углом к вертикали и поэтому имеющие эллиптическую форму.

пленки не сохранились, однако, можно использовать пространственное распределение потока частиц для поиска событий с эллиптической формой.

показывают соотношение левой и правой площадей.

1,396 1,00

к зениту. Предварительная экспозиция была проведена с малочувствительной рентгеновской пленкой. После ее маркировки гамма-источником ожидаемая статистика оказалась равной 1,6-1,8 событий. Было зарегистрировано одно эллиптическое событие, но на самом краю пленки. Эксперимент продолжается.

верх

низ

образуемых в рентгеновских пленках высокоэнергичными гамма-квантами или адронами. Объяснить тот факт, что более интенсивное пятно в абсолютном большинстве случаев находится в нижней пленке, практически невозможно в предположении, что мы имеем дело с обычными взаимодействиями.

Обсуждение результатов

наблюдаемые события образуются тахионами,
которые рождаются высокоэнергичными
частицами космического излучения.
Гипотеза о частицах, движущихся со скоростью, превышающей скорость света даже в вакууме,
была впервые рассмотрена Зоммерфельдом
в 1904 году [3]. Математический аппарат для описания поведения таких частиц был подробно разработан в 1939 году E.Вигнером [4].

Название «тахион» было предложено Дж.Фейнбергом в 1967 году [6]. Тахион обладает целым рядом необычных свойств. Он не может находиться в покое. Теряя энергию, он ускоряется. Предполагается, что могут существовать как заряженные, так и нейтральные тахионы, однако никаких предсказаний об их массе
и времени жизни не существует.

свою энергию на излучение Вавилова-Черенкова.
Согласно классической работе [8], энергетические потери на это излучение
на единицу пути, равны
dE/ds = - 4π2Z2e2(∫(1-c2/ v2n2)νdν)/c2.
Здесь Ze- заряд движущейся частицы
(е – заряд электрона), n-коэффициент преломления среды, а ν - частота испущенного излучения.

энергии возрастает, что и наблюдается в нашем случае.

невозможного», М. 2010.
Митио Каку΄ - американский физик японского происхождения, один из авторов теории струн.

где были тахионы. Но их присутствие означало, что это не самое низкоэнергичное состояние системы, а потому система нестабильна… Одна из теорий, которую космологи воспринимают очень серьезно, состоит в том, что первоначальный процесс инфляции (сверхбыстрое расширение) начал один единственный тахион, известный как «инфлятон»…

ложном вакууме ни одна из субатомных частиц не имела массы. Но присутствие тахиона дестабилизировало вакуум, и Вселенная перешла в новое состояние, к новому вакууму, в котором бозон Хиггса обернулся обычной частицей. После этого перехода - из состояния тахиона в состояние обычной частицы – субатомные частицы приобретают массу, которую мы сегодня измеряем в лаборатории.

недостающую деталь Стандартной модели, но и подтвердит, что тахионное состояние когда-то существовало, но позже трансформировалось в обычную частицу.» Со своей стороны, я предполагаю, что тахионы могут возникать квантовым образом и в ныне существующих условиях. И может быть бозон Хиггса действительно начинает свое существование как тахион?