V članku, objavljenem v elektronski knjižnici arXiv.org, analiza najnovejših podatkov, pridobljenih na LHC po ponovnem zagonu, fizikom ponovno ni omogočila, da bi našli sledi magnetnih monopolov - hipotetičnih delcev s samo pozitivnim ali samo negativnim polom.
»Kljub temu, da nismo našli monopolov, smo uspeli podati nove, najbolj zanesljive ocene njegove minimalne mase in jakosti magnetnega polja. Obstajajo druge ocene teh parametrov, vendar so bile narejene na podlagi različnih vrst predpostavk, ne pa eksperimentalnih podatkov, je dejala Arttu Rajantie z Imperial College London (Velika Britanija).
Magnetni monopoli so hipotetični delci z enim magnetnim polom, katerih možni obstoj je prvi napovedal angleški fizik Paul Dirac leta 1931. Če jih znanstvenikom uspe najti v naravi ali jih ustvariti v laboratoriju, bo to odkritje nedvoumno potrdilo domnevo, da so električni naboji vseh delcev diskretne količine, na katerih temeljijo skoraj vse sodobne fizikalne teorije.
Fiziki tega še niso zmogli iz enega preprostega razloga - masa monopola, kot danes menijo teoretiki, je zelo velika. Je vsaj tretjina mase protona in je najverjetneje primerljiva z maso T-kvarka, najtežjega elementarnega delca do zdaj. Sodobni pospeševalci delcev so šele pred kratkim začeli dosegati to raven, zato so prejšnja iskanja monopolov v obliki, v kakršni si jih je Dirac zamislil, v praksi nemogoča.
Na primer, LHC je monopole začel iskati šele leta 2011, ko je bil v njegov obroč vgrajen detektor MoEDAL, zasnovan tako, da je opazoval sledi teh superveških delcev. Gre za niz kovinskih zaslonov in več sto aluminijastih odej, ki so nameščene med njimi in delujejo z letečimi delci.
Kot so si zamislili ustvarjalci MoEDAL-a, bodo nekateri monopoli "obtičali" znotraj teh palic, tako da jih je mogoče zaznati s senzorji magnetnega polja, ki temeljijo na superprevodnikih.
Zadnji trije poskusi iskanja monopolov s pomočjo takšnih pasti - v letih 2012, 2013 in 2015 - niso bili uspešni. Kljub povečanju občutljivosti detektorjev in podvojitvi moči samega LHC, fiziki niso uspeli najti sledi unipolarnih magnetnih delcev, kar bi močno zožilo polje njihovih možnih iskanj.
Podobni rezultati so bili po besedah Jamesa Pinfolda, vodje projekta na univerzi Alberta v Edmontonu v Kanadi, dobljeni z analizo celotnega nabora podatkov celotnega drugega cikla LHC, med katerim je MoEDAL nabral šestkrat več informacij kot za ves prejšnji čas.
Promocijski video:
Po mnenju znanstvenikov so sprva uspeli zaznati približno štiri ducate potencialnih sledi monopolov, vendar so ponovna testiranja pokazala, da so vsi povzročeni odpovedi in napake pri delovanju superprevodnih senzorjev magnetnega polja in ne resničnih osnovnih delcev.
Taki rezultati meritev, kot ugotavlja Pinfold, kažejo, da je najmanjša masa monopola približno 400 milijard elektronov voltov, kar je približno 400-krat večja od mase protona in trikrat večja od mase T kvarka. Do podobnih ugotovitev je prišla tudi skupina Rajanti, ko so analizirali podatke iz drugega dela LHC - pospeševalnika SPS, v katerem bi se lahko, kot so znanstveniki menili, posamezni monopoli združili v pare.
Takšne težke delce bo po mnenju fizikov izjemno težko iskati na LHC in celo pri njegovem nasledniku, linearnem trkalniku ILC, ki več let nenehno opazuje trke jeder in protonov. Zaradi tega lahko skrivnost diskretnosti električnih nabojev ostane nerazrešena več desetletij, ugotavljajo znanstveniki.