Grįžta Didžiausias Pasaulyje „Atom Smasher“: 4 Dalykai, Kuriuos Ji Galėtų Rasti

{h1}

„big hadron collider“ šiemet vėl pradės veikti po dvejų metų pertraukos. Štai keturi dalykai, kuriuos mokslininkai tikisi rasti.

Didžiausias pasaulyje kietųjų dalelių susidūrėjas ruošiasi dar vienam kartu skriejančiam dalelių srautui beveik šviesos greičiu. Po dvejų metų atnaujinimo pertraukos, „Big Hadron Collider“ (LHC) šiais metais vėl pradės veikti, tikimasi, kad jis bus dvigubai galingesnis, nei buvo per pirmąjį važiavimą.

2012 m. LHC padėjo rasti įrodymų apie Higso bozoną - dalelę, kuri, kaip manoma, paaiškina, kaip kitos dalelės gauna savo masę. Šis atradimas patvirtino prieš dešimtmečius atliktus teorinius skaičiavimus ir sustiprino standartinį modelį, dabartinį dalelių fizikos pagrindą.

Ką fizikai tikisi rasti dabar, kai LHC yra naudojamas galingesnėms energijoms nei bet kuris ankstesnis dalelių greitintuvas? [Žr. Didelio hadronų susidūrimo įrenginio nuotraukas]

Kai LHC šiemet vėl sudegs, jis pasieks 13 trilijonų elektronų voltų energiją, turėdamas pakankamai srovės, kad ištirptų 1 toną vario. Tikimasi, kad šis bėgimas truks iki 2018 m.

2015 m. Amerikos mokslo pažangos asociacijos susitikime, vykusiame vasario 12-16 dienomis San Chosė mieste, Kalifornijoje, keli tyrimuose dalyvavę tyrėjai kalbėjo apie savo lūkesčius ateinantiems metams. „Pamatysime pirmuosius standartinio modelio įtrūkimus“, - sakė MIT fizikos profesorius Michaelas Williamsas, kuris LHC duomenis naudoja medžiagai ir antimaterijai tirti.

Dalelių greitintuve protonų - paprastai vandenilio ar kažko sunkaus, pavyzdžiui, švino - srautas greitėja magnetinių laukų per 17 mylių ilgio (27 kilometrų) kilpą. Dalelės įsibėgėja tik tokiu greičiu, kad plaukai būtų mažesni už šviesos greitį, ir po to sumušami į vienas kitą.

Šie susidūrimai sukuria subatominių dalelių ir radiacijos kaskadą, kuri pateikia užuominų apie materijos statybinius blokus. Kai kurios iš šių dalelių yra naujos ir paprastai nėra matomos po tokių susidūrimų, nes vos per mažą sekundės dalį jos virsta (arba „suyra“) į labiau pažįstamus tipus. Pavyzdžiui, dalelių greitintuvai parodė, kad protonai buvo sudaryti iš kvarkų ir išgauna W ir Z bozonus, kurie neša silpną branduolinę jėgą, susijusią su radioaktyviu skilimu. Štai kodėl dalelių fizikai siekia vis aukštesnės energijos - kuo daugiau susidūrimų energijos, tuo daugiau sunkiųjų dalelių susidaro, o tai reiškia didesnę tikimybę, kad kažkas įdomaus pasirodys.

Štai keturi dalykai, kuriuos LHC komandos tikisi sužinoti per antrąjį LHC etapą.

1. Supersimetriniai partneriai

Supersimetrija yra teorija (arba teorijų rinkinys), teigianti, kad dalelės, kurios yra suskirstytos į dvi klases, vadinamas bozonais ir fermionais, yra susijusios ir kad kiekviena dalelė turi „partnerį“. Tai reiškia, kad visos jėgą nešančios dalelės (bozonai) turi fermiono partnerį, o visos fermionai turi bozono partnerius. Pavyzdžiui, gliino yra supersimetriškas gliuko partneris. Gluonai neša stiprią branduolinę jėgą, kuri kartu laiko protonus ir neutronus, taigi jie yra bozonai. Todėl gliinozės būtų fermionai.

Tačiau supersimetrinių partnerių dar neaptikta. Tai problema, nes kai kurie teoriniai skaičiavimai rodo, kad bent keli jau turėjo atsirasti. Taigi, kai LHC vykdo savo antrąjį eksperimentų rinkinį, fizikai tikisi, kad pamatys šiuos supersimetrinius partnerius, kurie padėtų susiaurinti, kuri supersimetrijos teorijos versija yra teisinga, jei tokia yra.

2. Daugiau nei vienas Higsas?

Higso bozonas išsprendė pagrindinę standartinio modelio problemą, tačiau ji iškėlė ir keletą svarbių klausimų. Teorijos sako, kad gali būti daugiau nei viena rūšis, o antrasis LHC bandymas gali padėti atsakyti, kiek yra Higso bozonų ir kodėl Higgso masė yra tokia, kokią ji daro. [Be Higso: 5 išskirtinės dalelės, kurios gali pasislėpti Visatoje]

3. Tamsi materija

Tamsiosios materijos yra paslaptingi dalykai, kurie sudaro apie 25 procentus Visatos masės ir energijos. Astronomai sako, kad jos yra maždaug penkis kartus daugiau nei normalios materijos, tačiau tamsiosios medžiagos sąveikauja su daiktais tik per gravitaciją. Taigi tamsiosios medžiagos dėmė dėžutėje būtų nematoma. Dėl to sunku išsiaiškinti, kas tai yra.

Tačiau LHC gali generuoti pakankamai energijos, kad iš vieno susidūrimo būtų galima ištraukti tamsiosios medžiagos daleles. Tamsiosios medžiagos turėtų būti elektriškai neutralios (be teigiamų ar neigiamų krūvių) ir per kelias sekundes nesugilti. „Jei LHC rastume tai, kas panašu į tamsiąją medžiagą, pamėgintume kiek įmanoma daugiau įvertinti apie tai... ir tikimės, kad gautume užuominų, kaip ją aptikti tiesiogiai kituose eksperimentuose“, - teigė Jay Hauser. fizikas Kalifornijos universitete, Los Andžele.

4. Kai kurių Didžiojo sprogimo problemų sprendimas

Naudodamas sunkesnes protonų pluoštus, tokius kaip auksas ar švinas, LHC leis fizikams pamatyti, kokios sąlygos buvo vos kelios milijardo milijardo sekundės sekundės po Visatos gimimo. Ištyrus, kaip materija elgiasi tokiomis sąlygomis, galima sužinoti, kaip visata evoliucionavo, kad atrodytų tokia, kokia ji yra - kodėl pirmoji materija daugiausia buvo vandenilis ir helis ir kodėl joje yra tokia materijos ir antimaterijos dalis, kokią ji daro.

Sekite „WordsSideKick.com“ „Twitter“ @gyvenimų mokslas. Mes taip pat esame „Facebook“ ir „Google+“. Originalus straipsnis apie gyvą mokslą.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Kaip Pasigaminti Šokoladą
Kaip Pasigaminti Šokoladą

Galima Naudoti Greito Žolės Stogą Su Durpėmis
Galima Naudoti Greito Žolės Stogą Su Durpėmis

Mokslas Naujienos


Neliestas „Užšaldytas Kapas“, Aptiktas Sibire
Neliestas „Užšaldytas Kapas“, Aptiktas Sibire

Realybės Patikrinimas: 5 Neapdorotos Veganų Dietos Pavojai
Realybės Patikrinimas: 5 Neapdorotos Veganų Dietos Pavojai

Kaip Apskaičiuojamas Žemės Amžius?
Kaip Apskaičiuojamas Žemės Amžius?

Šis Klastingas Voras Neturi Nuodų... Bet Jis Turi „Slingshot“
Šis Klastingas Voras Neturi Nuodų... Bet Jis Turi „Slingshot“

Galingos Idėjos: Kariškiai Kuria „Cybug“ Šnipus
Galingos Idėjos: Kariškiai Kuria „Cybug“ Šnipus


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com