Спектроскопия на графиках Кинга обнаруживает новую физику, анализируя изотопные сдвиги в атомных спектрах.Спектроскопия на графиках Кинга — это прецизионный метод, который сравнивает частоты атомных переходов для разных изотопов, чтобы искать отклонения от стандартной физики. Когда ядро атома изменяется (добавляются или удаляются нейтроны), уровни энергии электронов слегка сдвигаются — этот эффект называется изотопным сдвигом. Если построить график зависимости этих сдвигов для двух разных переходов друг от друга, получается почти прямая линия (график Кинга). Любая малейшая нелинейность на этом графике может указывать на новую физику, например, на новое взаимодействие, переносимое гипотетической частицей, или на изменение фундаментальных констант.
Метод был предложен У. Х. Кингом в 1963 году как способ разделения вкладов массового и полевого сдвигов в изотопных сдвигах. Его использование в качестве инструмента поиска новой физики приобрело известность в 2010-х годах благодаря сверхточным измерениям на иттербии и других элементах.
Метод основан на измерении изотопных сдвигов как минимум для двух переходов в атоме с высокой точностью, обычно с помощью лазерной спектроскопии. Для каждого изотопа фиксируется сдвиг, и данные наносятся на график, где по оси x откладывается сдвиг одного перехода, а по оси y — другого. В рамках стандартной модели зависимость линейна, поскольку сдвиги определяются в основном двумя свойствами ядра (массой и зарядовым радиусом). Отклонение от линейности, выходящее за пределы известных ядерных эффектов, указывает на дополнительный вклад, возможно, от нового бозона, взаимодействующего с электронами и нейтронами.
В первую очередь это исследовательский инструмент в фундаментальной физике, используемый для проверки стандартной модели и поиска кандидатов в тёмную материю или новых взаимодействий.
Спектроскопия на графиках Кинга настолько чувствительна, что может обнаружить гипотетическую новую частицу, даже если она взаимодействует с веществом в миллиард раз слабее, чем электрон.
