Keywords
:
axion, paraphoton, resonator, receiver, rest mass, conversion, laser,
generation.
Согласно современным представлениям физики высоких энергий
[1–4] о сценариях эволюции Вселенной, после начального однородно-
го и изотропного состояния физического вакуума произошел необра-
тимый фазовый переход, в результате которого понизилась симметрия
вакуума. Так называемая стандартная модель этого фазового перехода
основывается на использовании локальной (калибровочной) симме-
трии, задаваемой группой
SU
2
×
U(1)
. Выводом этой теории является
предсказание формирования в вакууме скалярного поля, задающего
симметрию низкотемпературной фазы и приводящего к формирова-
нию массивных элементарных частиц. В частности, в спектре элемен-
тарных частиц в области высоких энергий предсказывается наличие
“тяжелой” скалярной частицы — бозона Хиггса [4–7], поиски которой
в последние годы интенсивно ведутся на экспериментальных установ-
ках, генерирующих элементарные частицы с энергией, превышающей
1 TэВ. Такую частицу предполагается обнаружить в результате анализа
разрешенных правилами отбора процессов распада скалярного бозо-
на Хиггса на пары гамма-квантов, присутствие которых может быть
установлено традиционными методами, известными в физике элемен-
тарных частиц. Наряду со скалярным бозоном Хиггса, также называе-
мым амплитудоном, в теории фазового перехода в вакууме фигурирует
безмассовый бозон Намбу – Голдстоуна, называемый фазоном.
В последние годы выяснилось, что стандартная модель, несмотря
на большой успех в описании спектра известных к настоящему вре-
мени элементарных частиц, требует дальнейшего уточнения в связи
с обнаруженными эффектами нарушения симметрии обращения вре-
мени (
T
) на малых расстояниях. В связи с этим в теории предсказы-
вается, что масса покоя фазона должна быть отлична от нуля. Таким
образом, делается вывод о существовании элементарных частиц с пре-
дельно малой, но конечной массой покоя [8–11]. Одним из примеров
таких частиц могут быть аксионы [1]. Ожидается, что масса покоя
аксиона соответствует диапазону энергий 0,001. . . 1,0 мэВ, т.е. должна
быть существенно меньше массы покоя всех известных элементарных
частиц. Аксионы являются псевдоскалярными частицами, т.е. их вол-
новая функция меняет знак при инверсии и зеркальных отражениях
пространства.
Актуальное направление современной физики также связано с
предсказанием наличия во Вселенной темной материи (общая доля
0,23) и темной энергии (общая доля 0,73).
В последнее время на основании астрофизических данных была
выдвинута гипотеза [12–17] о том, что претендентами на роль частиц
4
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 6
