Search for superlight dark matter particles heats up. La ricerca di particelle di materia oscura superleggera si surriscalda.

Search for superlight dark matter particles heats up. The search for super-light dark matter particles overheats. The existence of the assions could confirm the simple hypothetical model devised by Dr. Giuseppe Cotellessa, the first in the world, of the conversion of particles with opposite electric charge without mass in the photons, with particles of electric charge with mass in ordinary matter. As well as the effect of induction in the generation of magnetic field, translational field, gravitational field and rotation field starting from the existence of the real electric field. The intuitions of Dr. Giuseppe Cotellessa will allow to overcome the limits of the physics of Newton, Einstein and Maxwell./ La ricerca di particelle di materia oscura superleggera si surriscalda. L'esistenza degli assioni potrebbe confermare il semplice modello ipotetico ideato dal Dott. Giuseppe Cotellessa, per primo al mondo, della conversione di particelle con carica elettrica opposta senza massa nei fotoni, con particelle di carica elettrica con massa nella materia ordinaria. Come anche l'effetto di induzione nella generazione di campo magnetico, campo traslazionale, campo gravitazionale e campo di rotazione a partire dall'esistenza del campo reale elettrico. Le intuizioni del Dott. Giuseppe Cotellessa consentiranno di superare i limiti della fisica di Newton, Einstein e Maxwell.

Dott. Giuseppe Cotellessa

Le ipotetiche particelle denominate assioni furono proposte inizialmente negli anni ’70 per risolvere un problema non collegato direttamente alla materia scura. Man mano che i fisici sviluppavano la teoria dell’interazione nucleare forte, che lega i quark all’interno dei protoni e neutroni, essi notarono qualcosa di sbagliato. Le interazioni all’interno dei neutroni avrebbero dovuto rendere queste particelle elettricamente asimmetriche e farle ruotare in presenza di un campo elettrico. Ad ogni modo, gli esperimenti non mostrano un tale processo per cui ci deve essere qualcosa che manca nella teoria.

Nel 1977, Helen Quinn, una professoressa emerita di fisica della Stanford University ormai in pensione, e Roberto Peccei, all’epoca a Stanford, proposero una semplice modifica all’equazioni matematiche che descrivono l’interazione forte. Il modello denominato Peccei-Quinn è la più importante teoria sviluppata per spiegare il mancato riscontro sperimentale della violazione della cosiddetta simmetria CP prevista dalla cromodinamica quantistica. La teoria permetteva così di rimuovere l’asimmetria elettrica dei neutroni e di predire l’esistenza di una nuova particella: l’assione, che sarebbe il bosone di Goldstone associato alla rottura della simmetria CP. A differenza del bosone di Higgs, gli assioni non sono compresi nel modello standard delle particelle e non sono soggette alle stesse interazioni fondamentali. Se queste particelle esistono davvero, gli assioni dovrebbero essere trasparenti alla radiazione, non interagire direttamente con la materia ordinaria, se non debolmente, e potrebbero essere state prodotte in quantità sufficiente durante le fasi primordiali della storia cosmica per formare l’85 percento della massa che chiamiamo oggi materia scura. “Assumendo che gli assioni esistano, essi quasi certamente potrebbero costituire qualche frazione della materia scura”, spiega il fisico teorico Joseph Conlon della Oxford University. “Gli assioni potrebbero essere una buona spiegazione per descrive qualsiasi cosa che conosciamo della fisica. Credo che queste ipotetiche particelle siano quelle per cui varrebbe la pena scommettere anche se sono molto, ma molto difficili da rivelare”. Anche se, come Conlon, siamo disposti a scommettere che gli assioni effettivamente esistono, certo è un’altra cosa dire che essi sono presenti in determinate proporzioni e con una massa compresa in un intervallo di valori tale da essere rivelata dagli strumenti che abbiamo attualmente a disposizione.

L’esperimento ADMX, che sta per Axion Dark Matter eXperiment, si presenta come una sorta di “esercizio di contraddizione”. Sappiamo che la materia scura è invisibile ma lo scopo dell’esperimento è quello di trasformare le particelle scure in fotoni, cioè in particelle di luce e perciò possono essere rivelati più facilmente. Questa enigmatica materia venne forgiata durante i primissimi istanti di vita dell’Universo, cioè in condizioni di temperature estreme. Tuttavia ADMX opera in condizioni opposte. Inoltre, è noto che la materia scura costituisce la maggior parte della massa di una galassia e ADMX utilizzerà degli apparati alquanto sofisticati che hanno dimensioni microscopiche. A differenza di altre particelle candidate, gli assioni hanno una massa molto piccola, interagiscono molto debolmente con le particelle della materia ordinaria e sono difficili da rivelare. Nel Luglio dello scorso anno, il Dipartimento di Energia degli Stati Uniti selezionò tre esperimenti sulla materia scura tra cui ADMX (post). Gli altri due esperimenti, Large Underground Xenon (LUX) e Cryogenic Dark Matter Search (CDMS), sono stati entrambi concepiti per trovare un altro candidato: stiamo parlando delle WIMPs, acronimo inglese, che sta per Weakly Interacting Massive Particles, cioè particelle massicce che interagiscono debolmente con la materia. Grazie all’aggiornamento finanziato dal Dipartimento di Energia, i ricercatori hanno aggiunto un dispositivo che serve per raffreddare i rivelatori, ossia dispositivi superconduttori ad interferenza quantistica (Superconducting Quantum Interference Devices, SQUIDs). L’esperimento ADMX fa uso del suo potente campo magnetico per trasformare gli assioni in microonde che un dispositivo SQUID può catturare quando opera ad una specifica frequenza che corrisponde alla massa dell’assione. Queste particelle possono avere una massa dell’ordine di un trilionesimo della massa elettronica mentre per le particelle WIMPs i modelli prevedono una massa centinaia di migliaia di volte superiore a quella degli elettroni. Se da un lato gli esperimenti CDMS e LUX hanno molti altri concorrenti nella caccia alle WIMPs, ADMX si trova quasi da solo nella grande caccia agli assioni. “La gente sta cominciando a innervosirsi per quanto riguarda le particelle WIMPs”, dice Leslie Rosenberg dell’University of Washington, uno dei responsabili del progetto ADMX. “Occorre realizzare un esperimento che ci permetta di rivelare o di abbandonare definitivamente l’ipotesi dell’assione”. Insomma, provare l’esistenza dell’assione rappresenterebbe da un lato una sorta di rivendicazione della teoria sviluppata da Quinn, Peccei e da altri, e dall’altro implicherebbe risolvere, sebbene in parte, il misterioso enigma della materia scura.

La caccia alle particelle sottili chiamate assioni, che potrebbero costituire la materia oscura la cui gravità impedisce alle galassie di xollassare, si sta surriscaldando. L'Axion Dark Matter Experiment (ADMX) presso l'Università di Washington a Seattle ha finalmente raggiunto la sensibilità necessaria per rilevare gli assioni per verificare se compongono la materia oscura, i fisici riferiscono oggi su Physical Review Letters. Tuttavia, i ricercatori non sanno esattamente quanto dovrebbero pesare gli assioni e potrebbero impiegare anni per esaminare la gamma di masse possibili.

Un'assione è una particella ipotetica inventata 41 anni fa per risolvere un problema nella teoria della forza nucleare forte, che lega le particelle chiamate quark per formare protoni e neutroni. L'assione potrebbe tuttavia svolgere il doppio compito e fornire la materia oscura, che gli studi cosmologici mostrano che costituiscono l'85% di tutta la materia. Finora, la materia oscura si è rivelata solo attraverso la sua gravità, quindi uno dei più grandi misteri della fisica è quello di conoscere quali siano le particelle che costituiscono la materia oscura.

Se la materia oscura consiste di assioni che fluttuano intorno, allora i fisici dovrebbero essere in grado di rilevarli con essenzialmente un forte campo magnetico e una radio incredibilmente sensibile. Il campo magnetico convertirà gli assioni in fotoni, e poiché gli assioni sono molto leggeri, quei fotoni avranno frequenze radio molto basse e dovrebbero fornire un ronzio radio ultra debole a una frequenza distinta. Nel loro nuovo risultato, i ricercatori di ADMX escludono assioni nel range da 2,66 microelettronvolt a 2,82 volt di microelettron, circa 5 trilionesimi di massa dell'elettrone. Se la materia oscura consiste esclusivamente di assioni, allora i teorici pensano che le particelle debbano avere una massa tra circa 1 microelettronvolt e 100 microelettronvolt. Quindi i ricercatori di ADMX sposteranno la frequenza della loro elaborata antenna radio verso l'alto, il più lontano possibile, fino a circa 40 microelettronvolt. Rimanete sintonizzati.

ENGLISH

The hypothetical particles called assions were initially proposed in the '70s to solve a problem not directly related to dark matter. As physicists developed the theory of strong nuclear interaction, which binds quarks within protons and neutrons, they noticed something wrong. Interactions within neutrons should have made these particles electrically asymmetric and rotated in the presence of an electric field. However, experiments do not show such a process that there must be something missing in the theory.

In 1977, Helen Quinn, a retired professor of physics at Stanford University, and Roberto Peccei, at the time at Stanford, proposed a simple change to the mathematical equations describing the strong interaction. The model called Peccei-Quinn is the most important theory developed to explain the lack of experimental confirmation of the violation of the so-called CP symmetry predicted by the quantum chromodynamics. The theory thus allowed to remove the electrical asymmetry of neutrons and to predict the existence of a new particle: the assion, which would be the Goldstone boson associated with the breaking of the CP symmetry. Unlike the Higgs boson, the assions are not included in the standard particle model and are not subject to the same fundamental interactions. If these particles really exist, the assions should be transparent to radiation, not directly interacting with ordinary matter, if not weakly, and may have been produced in sufficient quantities during the primordial phases of cosmic history to form 85 percent of the mass that today we call dark matter. "Assuming that the assions exist, they almost certainly could constitute some fraction of the dark matter," explains theoretical physicist Joseph Conlon of Oxford University. "Assassions could be a good explanation for describing anything we know about physics. I think these hypothetical particles are those that would be worth betting even if they are very, very difficult to reveal ". Although, as Conlon, we are willing to bet that the assions actually exist, it is certainly another thing to say that they are present in certain proportions and with a mass included in a range of values such as to be revealed by the instruments we currently have at arrangement.

The ADMX experiment, which stands for Axion Dark Matter eXperiment, presents itself as a sort of "contradictory exercise". We know that dark matter is invisible, but the purpose of the experiment is to transform dark particles into photons, that is, into particles of light and therefore can be more easily detected. This enigmatic matter was forged during the very first moments of life in the Universe, that is, in conditions of extreme temperatures. However, ADMX operates in opposite conditions. Furthermore, it is known that dark matter constitutes most of the mass of a galaxy and ADMX will use some very sophisticated devices that have microscopic dimensions. Unlike other candidate particles, the assions have a very small mass, they interact very weakly with the particles of ordinary matter and are difficult to detect. In July of last year, the US Department of Energy selected three experiments on dark matter including ADMX (post). The other two experiments, Large Underground Xenon (LUX) and Cryogenic Dark Matter Search (CDMS), were both designed to find another candidate: we are talking about WIMPs, an English acronym, which stands for Weakly Interacting Massive Particles, ie massive particles that they interact weakly with matter. Thanks to the update funded by the Department of Energy, the researchers added a device that serves to cool the detectors, namely superconducting devices for quantum interference (Superconducting Quantum Interference Devices, SQUIDs). The ADMX experiment uses its powerful magnetic field to transform the microwave assaults that a SQUID device can capture when it operates at a specific frequency that matches the mass of the assay. These particles can have a mass of the order of a trillionth of the electronic mass while for the WIMPs particles the models predict a mass hundreds of thousands of times higher than that of the electrons. While the CDMS and LUX experiments have many other competitors in the hunt for WIMPs, ADMX is almost alone in the big hunt for axions. "People are starting to get nervous about WIMPs particles," says Leslie Rosenberg of the University of Washington, one of the ADMX project managers. "We need to carry out an experiment that will allow us to reveal or definitively abandon the assumption hypothesis". In short, proving the existence of the assumption would represent on the one hand a sort of claim of the theory developed by Quinn, Peccei and others, and on the other it would imply solving, though in part, the mysterious enigma of dark matter.

The hunt for wispy particles called axions, which might make up the dark matter whose gravity keeps galaxies from falling apart, is heating up. The Axion Dark Matter Experiment (ADMX) at the University of Washington in Seattle has finally reached the sensitivity needed to detect axions if they make up dark matter, physicists report today in Physical Review Letters. However, researchers don't know exactly how much axions should weigh, and it may take them years to scan the range of possible masses.

An axion is a hypothetical particle that was invented 41 years ago to solve a problem in the theory of the strong nuclear force, which binds particles called quarks to make protons and neutrons. The axion could pull double duty, however, and supply the dark matter, which cosmological studies show makes up 85% of all matter. So far, dark matter has revealed itself only through its gravity, so one of the biggest mysteries in physics is what the particles that make up dark matter are.

If dark matter consists of axions floating around, then physicists ought to be able to detect them with essentially a strong magnetic field and an incredibly sensitive radio. The magnetic field will convert the axions into photons, and because the axions are very light, those photons will have very low radio frequencies and should provide an ultra-faint radio hum at a distinct frequency. In their new result, ADMX researchers rule out axions in the range from 2.66 microelectron volts to 2.82 microelectron volts—about 5 trillionths the mass of the electron. If dark matter consists purely of axions, then the particles must have a mass between about 1 microelectron volts and 100 microelectron volts, theorists think. So ADMX researchers will now sweep the frequency of their elaborate radio antenna upward as far as they can, to about 40 microelectron volts. Stay tuned.

Da:

https://astronomicamens.wordpress.com/2015/01/15/a-caccia-di-assioni-con-admx/

http://www.sciencemag.org/news/2018/04/search-superlight-dark-matter-particles-heats?utm_campaign=news_daily_2018-04-10&et_rid=344224141&et_cid=1965167

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2017/10/il-chilogrammo-cambia-peso-e-non-sara.html

http://www.roma1.infn.it/exp/ams/LezioniAP/2010/AP_lez3_2010.pdf

http://www.lescienze.it/news/2002/10/17/news/le_strane_proprieta_del_positronio-588993/

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2017/01/analisi-critica-della-fisica-di-newton.html

https://www.linkedin.com/pulse/analisi-critica-della-fisica-di-newton-necessita-forze-cotellessa/

https://www.linkedin.com/pulse/lesistenza-della-forza-rotazionale-indotta-intuita-per-cotellessa/

http://marcolarosa.blogspot.it/2017/07/la-forza-rotazionale-indotta-il-nuovo.html?spref=bl

https://www.linkedin.com/pulse/approfondimento-sullesistenza-della-forza-rotazionale-cotellessa/

https://www.linkedin.com/pulse/21-2-2018-note-forza-rotazionale-indotta-intuita-per-primo-giuseppe/?published=t

https://www.linkedin.com/pulse/22-2-2018-note-su-forza-rotazionale-indotta-intuita-per-cotellessa/

https://www.linkedin.com/pulse/lesistenza-della-forza-rotazionale-indotta-intuita-per-cotellessa-1/?published=t

https://www.linkedin.com/pulse/lesistenza-della-forza-rotazionale-indotta-potrebbe-il-cotellessa/

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2018/03/necessita-ed-urgenza-di-rifondazione.html 

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2018/03/puo-la-quantita-di-moto-in-fisica.html

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2018/03/proposta-di-definizione-del-nuovo.html

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2018/03/applicazione-della-nuova-visione-della.html

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2018/03/originale-visione-della-fisica-per-il.html

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2018/03/tentativo-di-messa-fuoco-di-un-problema.html

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2018/03/ipotesi-intuita-per-primo-nel-mondo-dal.html

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2018/03/approfondimento-sulloriginale-visione.html

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2018/03/disk-galaxies-rotate-once-every-billion.html

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2018/03/visione-della-nuova-fisica-basata.html

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2018/03/approfondimento-sulla-unificazione-del.html

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2018/03/emdrive-prova-sperimentale-della.html

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2018/03/30-3-2018-approfondimento.html

http://genioitalianogiuseppecotellessa.blogspot.it/2018/04/search-for-superlight-dark-matter.html