Лазерный мир

Исследователи из Плимутского университета (Великобритания) показали, что короткие лазерные импульсы могут влиять на скорость распада нестабильных субатомных частиц — мюонов. Работа, опубликованная в журнале Physical Review Letters, предлагает новый метод воздействия на электрослабые процессы.

Скорость распада мюона в зависимости от угла вылета электрона. С ростом интенсивности лазера (параметр Ω) появляются интерференционные полосы, а общая скорость распада падает примерно вдвое.

 Авторы: Кинг и Лю, Physical Review Letters (2025). Ранее считалось, что для прямого воздействия на распад мюона требуются недостижимо высокие интенсивности электромагнитных полей. Доктор Бен Кинг и его коллега доктор Ди Лю подошли к задаче иначе, смоделировав лазерный импульс конечной длины, что позволило учесть естественный распад мюона вне лазерного луча. «Мы решили задать другой вопрос: могут ли такие сильные электромагнитные поля начать изменять электрослабые процессы?» — пояснил доктор Кинг. Ключевым оказался эффект квантовой интерференции между каналом распада в вакууме и каналом, зависящим от лазера, при котором суммарный обмен импульсом с полем равен нулю. Это можно сравнить с дифракционной решёткой: лазер ускоряет мюон и электрон, меняя точку в пространстве, где происходит распад, что и приводит к интерференции. Расчёты показали, что с увеличением интенсивности лазера в распределении вылетающих электронов появляются интерференционные полосы, а общая скорость распада мюона может снизиться примерно в два раза. Это означает потенциальное удвоение времени жизни частицы с использованием полей значительно меньшей интенсивности, чем предполагалось ранее. «Мы считаем, что наша работа открывает множество вопросов. Самый важный — сможем ли мы увидеть это в эксперименте, подтверждающем принцип», — отметил доктор Кинг. Успешная экспериментальная проверка может открыть новые возможности для управления другими процессами распада, что важно как для фундаментальной физики (например, для создания мюонного коллайдера), так и для прикладных задач, таких как мюон-катализируемый термоядерный синтез. 

Алиса Минь

Источник: https://rutab.net/b/novosti-nauka/2026/01/15/fiziki-zamedlili-raspad-myuonov-s-pomoschyu-lazernyh-impulsov.html