Ahli fizik mengesyaki boson Higgs kedua dijumpai - lebih berat daripada yang pertama
The Large Hadron Collider terus memukau. Beberapa tahun yang lalu, ahli fizik menemui boson Higgs dengan bertembung dan menghancurkan proton yang bergerak dengan kelajuan cahaya dalam cincin gergasi dengan kelajuan cahaya. Biarkan ia secara tidak langsung - setelah kebusukan, tetapi ia telah ditemui. Untuk itu para saintis yang meramalkan adanya boson Higgs - François Engler dan, sebenarnya, Peter Higgs sendiri pada tahun 2013 dianugerahkan Hadiah Nobel dalam bidang fizik.
Higgs menitiskan air mata ketika dia mengetahui bahawa boson dan Tuhannya telah ditemui
Dalam eksperimen yang berlangsung pada bulan Disember 2015, proton ditumbuk dengan dendam. Akibatnya, mungkin ada zarah yang tidak diketahui oleh sains dari alam semesta. Setelah terbang keluar, ia hancur menjadi foton. Tenaga mereka memungkinkan untuk mengira jisim zarah yang tidak diketahui - sekitar 750 gigaelectronvolts. Dan anggaplah boson Higgs kedua telah dikesan, yang 6 kali lebih berat daripada yang pertama tersingkir dalam eksperimen 2011 dan 2012. Ahli fizik membincangkan hal ini pada persidangan yang baru-baru ini diadakan di Itali - di Alps.
Pelanggaran proton dengan dua kali lipat mengeluarkan zarah baru dari alam semesta
Menurut teori, yang pertama - boson Higgs memberikan jisim jirim di Alam Semesta, menjadikan semua zarah lain "berat". Oleh itu, ia dipanggil zarah ilahi. Atau sekeping Tuhan. Dialah yang hilang dalam kemenangan terakhir Model Piawai, yang menjelaskan struktur alam semesta kita. Hanya satu zarah.
Video promosi:
Boson Higgs dijumpai. Model Piawai telah berjaya - tidak perlu lagi untuk merevisinya dan mencari beberapa fizik baru. Namun, boson Higgs kedua merosakkan segalanya, kerana keberadaannya tidak dibayangkan oleh Model Piawai. Iaitu, tidak semestinya. Dan dia nampaknya …
Apa dan apa yang diberikan oleh boson kedua? Adakah ini zarah ilahi yang lain? Tidak ada jawapan yang tepat. Masih belum ada data statistik yang cukup untuk satu boson Higgs untuk dikenali sebagai sebenar. Tetapi kemungkinan ini tinggi - penyelidik dua pengesan - CMS (Compact Muon Solenoid) dan ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) secara bebas menemui jejak zarah yang tidak diketahui.
Salah satu pengesan yang mencatatkan kerosakan boson Higgs kedua.
Mungkin, jika penemuan itu disahkan, masih perlu untuk mencipta fizik baru, di mana terdapat lebih banyak zarah daripada yang lama.
Beberapa kepala ilmiah panas berkhayal: bagaimana jika boson Higgs kedua menunjukkan adanya kekuatan asas kelima tertentu - selain empat yang diketahui: interaksi graviti, elektromagnetik, interaksi nuklear yang kuat dan lemah?
Atau adakah zarah baru - kerana sangat berat - tergolong dalam benda gelap yang sama, yang seharusnya penuh di Alam Semesta, tetapi yang tidak dapat dikesan dengan cara apa pun?
Ahli fizik di persimpangan jalan. Eksperimen baru di LHC boleh dimulakan di mana sahaja. Tetapi mereka tidak akan membiarkan anda bosan.
SELAIN ITU
Ahli fizik tidak takut dengan pencarian fizik baru
Saintis, dengan cara itu, tidak akan berehat pada satu boson Higgs. Dan pencarian pendekatan untuk fizik baru tidak menakutkan mereka. Memang, dalam satu siri eksperimen pada LHC moden - kapasiti dua kali ganda, yang akan berakhir pada tahun 2018 - tepat pada waktunya untuk Piala Dunia di Rusia, saya ingin ini:
1. Dapatkan perkara gelap. Menurut teori, bahan ini di Alam Semesta kita sudah 85 peratus. Tetapi secara praktiknya masih sukar difahami. Tidak diketahui apa isi gelap, di mana, bagaimana dan mengapa ia tersembunyi.
Ahli fizik tidak pasti bahawa mereka akan dapat melihat bahan gelap secara langsung - mereka mengharapkan untuk mendaftarkan zarah-zarah ke dalamnya terurai. By the way, boson Higgs ditemui dengan cara yang serupa.
2. Keluarkan beberapa zarah eksotik dari proton - contohnya, supersimetri, yang merupakan versi partikel biasa yang lebih berat. Secara teori, mereka harus wujud lagi.
3. Fahami ke mana antimateri telah pergi. Menurut teori fizikal yang ada, dunia kita seharusnya tidak wujud. Bagaimanapun, seperti yang kita yakinkan, itu terbentuk sebagai hasil dari Big Bang, ketika sesuatu yang tidak dapat dibayangkan kecil dan sangat padat tiba-tiba "meletup", berkembang dan berubah menjadi bahan. Namun, bersamanya, antimateri wajib dibentuk - jumlah yang sama dengan jirim. Kemudian mereka memusnahkan - iaitu menghilang dengan sekejap cahaya. Hasilnya tiada alam semesta. Walau bagaimanapun, ia tersedia. Dan jika demikian, maka sebagai hasil sesuatu, lebih banyak perkara daripada antimateri. Yang menyebabkan, pada akhirnya, munculnya semua perkara. Tetapi apa yang menyebabkan bias pembukaan berbuah? Dan di mana, pada akhirnya, semua antimateri pergi? Teka-teki yang tidak dapat diselesaikan. Mereka akan berusaha menyelesaikannya, menerima zarah antimateri dalam eksperimen di LHC.
4. Ketahui sama ada terdapat dimensi tambahan. Teori ini mengakui bahawa di dunia kita tidak ada tiga dimensi - panjang, tinggi, lebar (X, Y, Z), tetapi banyak lagi. Dari sini, kata mereka, dan graviti menunjukkan dirinya lebih lemah daripada interaksi asas lain. Kekuatannya pergi ke dimensi lain.
Ahli fizik percaya bahawa adalah mungkin untuk membuktikan adanya dimensi tambahan. Untuk melakukan ini, anda perlu mengesan zarah yang boleh wujud hanya dengan dimensi tambahan. Oleh itu, dalam eksperimen baru di LHC, mereka - ahli fizik - akan berusaha melakukan ini.
5. Susun sesuatu seperti penciptaan dunia. Ahli fizik berhasrat untuk menghasilkan semula momen pertama kehidupan alam semesta. Eksperimen di mana, bukannya proton, ion plumbum yang lebih berat akan bertembung akan memungkinkan untuk kembali ke asal. Dan untuk menghasilkan bahan yang muncul kira-kira 13.7 bilion tahun yang lalu sejurus selepas Big Bang. Dan akibatnya. Bagaimanapun, dari peristiwa membingungkan inilah yang diduga berlaku penciptaan dunia. Dan pada mulanya - dunia - tidak ada atom, apalagi molekul, dan hanya ada yang disebut plasma quark-gluon. Ini adalah ion plumbum yang dipecahkan setelah perlanggaran secara langsung yang akan menghasilkannya menjadi lebih kecil.
Eksperimen serupa sebelumnya tidak banyak menjelaskan - daya perlanggaran tidak mencukupi. Sekarang sudah dua kali ganda. Dan plasma harus sama dengan yang terdiri daripada Alam Semesta yang baru lahir.
Menurut satu hipotesis, begitu muncul, Alam Semesta tidak bersikap seperti gas. Seperti yang dicadangkan sebelum ini. Ia agak cair - padat dan panas sekali. Dan ungkapan "sup quark-gluon", yang diterapkan pada materi utama di dalamnya, mungkin berubah lebih dari sekadar kiasan.
Sebagai alternatif, gas yang sangat panas diciptakan terlebih dahulu, kemudian berubah menjadi sesuatu yang panas dan cair. Dan barulah - dari ini - dunia di sekitar kita secara beransur-ansur mula "muncul". Mungkin percubaan baru dengan kekuatan larangan akan memungkinkan pemahaman yang lebih tepat mengenai perkara utama. Dan tentukan sama ada cecair atau gas.
Ahli fizik nuklear ingin memahami bagaimana alam semesta berfungsi
RUJUKAN
Bagel gergasi
Ahli fizik dari Pertubuhan Eropah untuk Penyelidikan Nuklear (CERN) melancarkan semula mesin siklopan mereka - Large Hadron Collider (LHC), aka Large Hadron Collider (LHC), yang menjalani pemodenan pada 3 Jun 2015. Tenaga pelanggaran proton dalam eksperimen sebelumnya adalah 7 teraelectronvolts (TeV). Dan kini ia telah dibawa ke 14 TeV.
Ketika LHC baru saja dibina, salah seorang ahli fizik melahirkan kata pepatah: "Kami akan cuba melihat apa yang berlaku dan cuba memahami maksudnya." Kini kata-kata aphorisme menjadi lebih relevan.
Wakil dari 100 negara, lebih daripada 10 ribu saintis dan pakar, termasuk beberapa ratus dari Rusia, mengambil bahagian dalam penciptaan LHC dan dalam percubaan berikutnya.
LHC adalah pemecut proton berbentuk donat dengan diameter 27 kilometer. Ia dikebumikan pada kedalaman 50 hingga 175 meter di sempadan Switzerland dan Perancis. Ia dilapisi dengan superkonduktor - pecutan zarah - magnet yang disejukkan oleh helium cair. Dua rasuk zarah bergerak di sekitar cincin dalam arah yang bertentangan dan bertabrakan pada hampir kelajuan cahaya (0,9999 darinya). Dan hancur menjadi smithereens: menjadi sejumlah serpihan, di mana tidak ada yang dapat dihancurkan sebelumnya. Hasilnya direkodkan menggunakan pengesan besar ALICE, ATLAS, CMS dan LHCb.
Cincin Collider Hadron Besar
Para saintis bertujuan untuk menjadikan jumlah perlanggaran menjadi satu bilion sesaat. Rasuk proton yang bergerak di sepanjang gelang collider mengikuti apa yang disebut paket. Setakat ini terdapat 6 paket, masing-masing mengandungi sekitar 100 bilion proton. Selanjutnya, jumlah pakej akan meningkat menjadi 2808.
Eksperimen, yang berlangsung dari 2009 hingga 2013, dan siri semasa - pada collider dimodenkan - tidak menyebabkan bencana: tidak global atau tempatan. Kemungkinan besar ia akan berterusan pada masa akan datang. Benar, ada rancangan untuk membawa tenaga perlanggaran proton ke 33 teraelectronvolts (TeV). Ini lebih daripada dua kali ganda daripada percubaan yang sedang dijalankan sekarang.
Vladimir LAGOVSKY
