藍色情懷

義大利的PVLAS實驗發表了尋找軸子(axion)的最新進展。根據實驗結果，他們認為他們並沒有看到軸子存在的證據。

軸 子(axion)的概念大約是在1970年代為了解決CP守衡問題所提出的一個假想粒子。如果真有軸子存在的話，那軸子應該是不帶電荷，跟強作用力及弱作 用力的耦合極弱，同時質量極小。但是軸子被認為在強磁場下可以與光子耦合，進而改變光子的偏振方向。這個性質被PVLAS用來做為尋找軸子是否存在的檢驗 方式。

PVLAS實驗將一束直線偏振的雷射照射到一個具有強磁場(5.5T)的真空中，然後觀測雷射穿越磁場後的偏振變化。在 2006年，PVLAS發現雷射偏振的角度改變了(5.9 +/- 0.9) * 10 ^-12 rad，被認為可能發現了軸子的存在。在2007年七月，PVLAS發表了最新的測量結果。不但重複了5.5T的實驗，同時增加了一組2.3T的實驗數 據。結果發現，在2.3T的磁場下，他們並沒有觀測到雷射的偏振變化。而在5.5T時，這個微小偏振的現象還是存在。因此他們認為，這個微小的變化很有可 能是因為儀器本身的系統誤差所造成的。

這個實驗結果某種程度上讓許多的物理學家鬆了一口氣，因為如果這個實驗真的證實了軸子的存在，那麼軸子的耦合便會比理論預測值要大的多，而不會是黑暗物質的候選人。同時，這個實驗結果也與另外一個尋找軸子的實驗CAST有一致的結果。

目 前可能用來尋找軸子的方法，是當每年十月，3C 279、太陽與地球連成一線的時候，我們可能有機會可以觀測到利用似星體3C 279所發出的光線通過太陽的時候，有小部分的光子會被太陽的強磁場所影響而轉變為軸子。由太陽磁場所製造出來的軸子便可以穿越太陽，而在穿出太陽後又轉 變迴光子而被我們偵測到。而正常的沒有被磁場改變的光子就會被太陽所遮蔽。這可能會是個可行的方法，不過關鍵可能是要如何將這些微量的光子跟太陽所發出的 強烈背景做區分。