**Аксіён** (англ.: axion axion ад axial+on) — гіпатэтычная нейтральная псеўдаскалярная элементарная часціца, пастуляваная для захавання CP-інварыянтнасці ў квантавай хромадынаміцы ў 1977 г. Раберта Печэі і Хелен Куін. Аксіён павінен прадстаўляць сабой псеўдагалдстоунаўскі базон, які ўзнікае ў выніку спантанага парушэння сіметрыі Печэі-Квін.

Назва часціцы дадзена Фрэнкам Вільчэкам  па гандлёвай марцы пральнага парашка , бо аксіён павінен быў «ачысціць» квантавую хромадынаміку ад праблемы моцнага CP-парушэння, а таксама з-за сувязі з аксіяльным токам.

Уласцівасці аксіёнаў
--------------------

Аксіён павінен распадацца на два фатоны. У арыгінальнай тэорыі Печэі-Квін {\displaystyle V} ГэВ і маса аксіёна ~ 100 кэВ, што, аднак, супярэчыць эксперыментальным дадзеным па распаду {\displaystyle \psi }- і {\displaystyle \Upsilon }-часціц. У мадыфікаванай у рамках Вялікага Аб’яднання тэорыі значэнні {\displaystyle V} значна вышэй і аксіён павінен быць часціцай малой масы, якая вельмі слаба ўзаемадзейнічае з барыённым рэчывам. Існуюць працы, якія ўводзяць шкалу мас, звязаную з масай аксіёна, значна вышэй {\displaystyle V}; гэта прыводзіць да значна меншай канстанты сувязі аксіёна з іншымі палямі і вырашае праблему неназірання гэтай часціцы ў існуючых эксперыментах. Шырока абмяркоўваюцца дзве мадэлі такога роду. У адной з іх ўводзяцца новыя кваркі, якія нясуць (у адрозненне ад вядомых кваркаў і лептонаў) зарад Печэі-Квін і звязаны з так званым адронным аксіёнам (або KSVZ-аксіёнам, аксіёнам Кіма-Шыфмана-Вайнштэйна-Захарава). У другой мадэлі (так званы GUT-аксіён, DFSZ-аксіён, або аксіён Дайн-Фішлера-Срэдніцкага-Жытніцкага)  адсутнічаюць дадатковыя кваркі, усе кваркі і лептоны нясуць зарад Печэі-Квін.

Аксіёны разглядаюцца як адны з кандыдатаў на ролю часціц, якія складаюць «цёмную матэрыю» — небарыённы складнік схаванай масы ў касмалогіі.

Эксперыменты па выяўленні
-------------------------

З 2003 г. у CERN праводзіцца эксперымент CAST (CERN Axion Solar Telescope) па выяўленні аксіёнаў, як мяркуецца, выпусканых з прычыны эфекту Прымакова разагрэтай да ~15×106 K плазмай сонечнага ядра. Дэтэктар заснаваны на зваротным эфекце Прымакова — ператварэнні аксіёна ў фатон, індукаваным магнітным полем. Праводзяцца і іншыя эксперыменты, накіраваныя на пошук патоку аксіёнаў, выпраменьваных ядром Сонца.

Эксперымент ADMX (Axion Dark Matter Experiment) праводзіцца ў Ліверморскай нацыянальнай лабараторыі (Каліфорнія, ЗША) з мэтай пошуку аксіёнаў, якія, як мяркуецца, утвараюць нябачнае гало нашай Галактыкі. У гэтым эксперыменце выкарыстоўваецца моцнае магнітнае поле для канверсіі аксіёнаў у радыёчастотныя фатоны; працэс узмацняецца з дапамогай рэзананснай поласці, якая настройваецца на частоты ў дыяпазоне ад 460 да 810 МГц, у адпаведнасці з магчымай масай аксіёна.

На працягу 2003—2004 гг. быў выкананы пошук аксіёнаў з масай да 0,02 эВ. Аксіёны выявіць не ўдалося, і была вызначаная верхняя мяжа канстанты фатон-аксіённага ўзаемадзеяння {\displaystyle g\_{a\gamma }} < 1,16×10−10 ГэВ−1.

Астрафізічныя абмежаванні на масу аксіёна і яго канстанту сувязі з фатонам атрыманыя з назіранай хуткасці страты энергіі зоркамі (чырвонымі гігантамі, звышновай SN1987A і г. д.). Нараджэнне аксіёнаў у нетрах зоркі прывяло б да яе паскоранага астуджэння .

Аўтары эксперыменту PVLAS у 2006 заявілі пра выяўленне падвойнага праменепраламлення і павароту плоскасці палярызацыі святла ў магнітным полі, што было інтэрпрэтавана як магчымае ўзнікненне рэальных ці віртуальных аксіёнаў у пучку фатонаў. Аднак у 2007 аўтары растлумачылі гэтыя вынікі як следства некаторых няўлічаных эфектаў у эксперыментальнай устаноўцы.

Зноскі
------

1. ↑  Dictionary.com, "axion, "in **Online Etymology Dictionary**. Source: Douglas Harper, Historian.. Accessed: February 11, 2012.
2. ↑  R. D. Peccei, H. R. Quinn, *Phys. Rev. Letters*, **38**(1977) p. 1440.
3. ↑  R. D. Peccei, H. R. Quinn, *Phys. Rev.*, **D16** (1977) p. 1791—1797.
4. ↑  F. Wilczek, Phys. Rev. Letters, **40** (1978), pp. 279—282.
5. ↑  Frank Wilczek. Asymptotic freedom: From paradox to paradigm Архівавана 4 жніўня 2012. (version of Frank Wilczek’s Nobel Lecture) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, June 14, 2005 vol. 102 no. 24 8403-8413. doi: 10.1073/pnas.0501642102, PMCID: PMC1150826. Цытата: «particles, axions. (I named them after a laundry detergent, since they clean up a problem with an axial current.)», пераклад па Вільчэку Ф. А. «асімптатычная свабода: ад парадоксаў да парадыгмы» УФН 175 стр 1325—1337 (2005), doi:10.3367/UFNr.0175.200512g.1325, стр 1336 «часціц — аксіёнаў. (Я назваў іх у гонар мыйнага сродку, паколькі яны расчысцілі праблему з аксіяльнымі токамі.)»
6. ↑  J.E. Kim, Phys. Rev. Lett. **43** (1979), p. 103;  

M.A. Shifman, A.I. Vainstein, and V.I. Zakharov, Nucl. Phys. B **166** (1980), p. 493.
7. ↑  A.R. Zhitnitsky, Sov. J. Nucl. Phys. **31** (1980), p. 260;  
 M. Dine, W. Fischler, and M. Srednicki, Phys. Lett. B **104** (1981), p. 199
8. ↑  Сайт эксперыменту CAST (CERN Axion Solar Telescope) Архівавана 15 красавіка 2013.
9. ↑  L. D. Duffy et al. *A High Resolution Search for Dark-Matter Axions*, Phys. Rev. D **74**, 012006 (2006); гл. таксама препрынт
10. ↑  Сайт эксперыменту ADMX Архівавана 29 верасня 2006.
11. ↑   Astrophysical axion bounds. G Raffelt — Axions, 2008 — Springer.

| ⛭Часціцы ў фізіцы |
| --- |
| Элементарныячасціцы | 

|  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Ферміёны | 

|  |  |
| --- | --- |
| Кваркі | 
* u
* d
* c
* s
* t
* b

 |
| Лептоны | 
* e−
* e+
* μ−
\* μ+
* τ−
\* τ+
* νe
\* νe
* νμ
\* νμ
* ντ
\* ντ

 |

 |
| Базоны | 

|  |  |
| --- | --- |
| Калібровачныя базоны | 
* γ
* g
* W-базон
* Z-базон

 |
| Базоны Хігса | H0 |

 |
| Іншыя | Ду́хі |
| Гіпатэтычныя | 

|  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Суперпартнёры | 

|  |  |
| --- | --- |
| Гейджына | 
* Чарджына
* Глюіна
* Гравіціна
* Нейтраліна

 |
| Іншыя | 
* Аксіна
* Хігсіна
* Сферміён

 |

 |
| Іншыя | 
* A0
* Дылатон
* G
* J
* Тахіён
* X
* Y
* W’
* Z’
* Стэрыльнае нейтрына

 |

 |

 |
| Састаўныячасціцы | 

|  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Адроны | 

|  |  |
| --- | --- |
| Барыёны / Гіпероны | 
* Нуклоны (p+
* p
* n0
* n)
* Δ
* Λ
* Σ
* Ξ
* Ω

 |
| Мезоны / Кварконіі | 
* π
* ρ
* η
* η′
* φ
* ω
* J/ψ
* ϒ
* θ
* K
* B
* D
* T

 |

 |
| Іншыя | 
* Атамныя ядры (α)
* Атамы
* Экзатычныя атамы (Пазітроній
* Мюоній
* Кварконій)
* Малекулы

 |
| Гіпатэтычныя | 

|  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Экзатычныя адроны | 

|  |  |
| --- | --- |
| Экзатычныя барыёны | 
* Дыбарыён
* Пентакварк

 |
| Экзатычныя мезоны | 
* Глюбол
* Тэтракварк

 |

 |
| Іншыя | 
* Мезонная малекула
* Памерон

 |

 |

 |
| Квазічасціцы | 
* Салітон Давыдава
* Эксітон
* Біэксітон
* Магнон
* Фанон
* Плазмон
* Палярытон
* Палярон
* Прымесон
* Ратон
* Біратон
* Дзірка
* Электрон
* Купераўская пара
* Арбітон
* Фазон
* Флуктуон
* Эніён

 |
| Спісы | 
* спіс часціц
* спіс квазічасціц
* спіс барыёнаў
* спіс мезонаў
* Гісторыя адкрыцця часціц

 |