Fizikai įtaria, kad rastas antras Higgso bozonas - sunkesnis už pirmąjį
Didysis hadronų susidūrėjas ir toliau stebina. Prieš kelerius metus fizikai atrado Higgso bozoną, susidūrę ir sutriuškinę protonu, važiuojančiu šviesos greičiu milžinišku žiedu šviesos greičiu. Tebūnie tai netiesiogiai - po skilimo, bet jis buvo atrastas. Už tai mokslininkams, kurie numatė Higso bozono - François Englerio ir, tiesą sakant, paties Peterio Higgso, egzistavimą, 2013 metais buvo suteikta Nobelio fizikos premija.
Higgsas liejo ašaras, kai sužinojo, kad buvo atrastas jo ir Dievo bozonas
Atliekant eksperimentus, vykusius 2015 m. Gruodžio mėn., Protonai buvo sumušti keršto. Dėl to iš visatos buvo įmanoma išmušti mokslui nežinomą dalelę. Išskridęs jis išsiskirstė į fotonus. Jų energija leido įvertinti nežinomos dalelės masę - apie 750 gigaelektronvoltų. Tarkime, kad buvo aptiktas antrasis Higgso bozonas, kuris yra 6 kartus sunkesnis už pirmąjį, nukautą 2011 ir 2012 eksperimentuose. Fizikai apie tai kalbėjo konferencijoje, kuri neseniai vyko Italijoje - Alpėse.
Protonų susidūrimai su padvigubėjusiais išjudino naują visatos dalelę
Remiantis teorija, vienas - pirmasis - Higgso bozonas suteikia masę materijai Visatoje, todėl visos kitos dalelės tampa „svarios“. Todėl ji vadinama dieviškąja dalele. Arba gabalėlis Dievo. Būtent jos trūko paskutiniam Standartinio modelio triumfui, kuris paaiškina mūsų visatos struktūrą. Tik viena dalelė.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Rastas Higgso bozonas. Triumfavo standartinis modelis - nereikėjo jo taisyti ir ieškoti naujos fizikos. Tačiau antrasis Higgso bozonas viską sugadino, nes jo egzistavimas nebuvo numatytas standartiniame modelyje. Tai yra, neturėtų būti. Ir atrodo, kad jis …
Ką ir ką apdovanoja antrasis bozonas? Ar tai dar viena dieviška dalelė? Tikslių atsakymų nėra. Vis dar nėra pakankamai statistinių duomenų, kad dar vienas Higso bozonas būtų pripažintas tikru. Tačiau to tikimybė yra didelė - dviejų detektorių - CMS (kompaktiško Muono solenoido) ir ATLAS („A Toroidal LHC ApparatuS“) tyrėjai nepriklausomai užkliuvo už nežinomos dalelės pėdsakų.
Vienas iš detektorių, užfiksavusio antrojo Higgso bozono irimą.
Galbūt, jei atradimas bus patvirtintas, vis tiek reikės išrasti naują fiziką, kurioje yra daug daugiau dalelių nei senojoje.
Kai kurios karštos mokslinės galvos fantazuoja: o jei antrasis Higgso bozonas rodo, kad egzistuoja tam tikra penkta pagrindinė jėga - be žinomų keturių: gravitacija, elektromagnetinė sąveika, stipri ir silpna branduolio sąveika?
Arba naujoji dalelė, kadangi ji yra tokia sunki, priklauso tai pačiai tamsijai materijai, kuri tariamai yra pilna Visatoje, tačiau jos niekaip negalima aptikti?
Fizikai kryžkelėje. Naujus eksperimentus LHC galima pradėti bet kur. Bet jie neleis nuobodžiauti.
IŠ KITOS PUSĖS
Fizikai nebijo naujos fizikos paieškos
Mokslininkai, beje, neketino ilsėtis ant vieno Higgso bozono. O naujos fizikos požiūrių ieškojimas jų neišgąsdino. Iš tiesų, atlikdamas modernizuoto, dvigubai didesnio pajėgumo eksperimentus, kurie baigsis 2018 m., Norėčiau, kad Rusijoje vykstantis pasaulio futbolo čempionatas būtų toks:
1. Gaukite tamsią medžiagą. Remiantis teorija, šios medžiagos mūsų Visatoje jau yra 85 proc. Bet praktiškai tai vis dar nepagaunama. Nežinoma, iš ko susidaro tamsioji materija, kur, kaip ir kodėl ji slepiama.
Fizikai nėra tikri, ar galės tiesiogiai pamatyti tamsiąją materiją - jie tikisi užregistruoti daleles, į kurias ji suyra. Beje, panašiai buvo atrastas Higgso bozonas.
2. Išmuškite iš protonų kai kurias egzotines daleles, pavyzdžiui, supersimetrines, kurios yra sunkesnės paprastųjų dalelių versijos. Teoriškai jie turėtų vėl egzistuoti.
3. Supraskite, kur dingo antimaterija. Remiantis esamomis fizikinėmis teorijomis, mūsų pasaulis neturėtų egzistuoti. Galų gale, kaip esame tikri, jis susiformavo kaip Didžiojo sprogimo rezultatas, kai kažkas nepaprastai mažytis ir nepaprastai tankus staiga „sprogo“, išsiplėtė ir virto materija. Tačiau kartu su ja antimaterija taip pat privalėjo susidaryti - tiek pat, kiek ir materija. Tada jie turėjo sunaikinti - tai yra, dingo šviesos blyksniu. Rezultatas nėra visata. Tačiau jis yra prieinamas. Ir jei taip, tai dėl kažko atsirado daugiau materijos nei antimaterijos. Tai galiausiai lėmė visų dalykų atsiradimą. Bet kas sukėlė vaisingą pradinį šališkumą? Ir kur galų gale dingo visa antimaterija? Neišsprendžiamos mįslės. Jie bandys juos išspręsti, eksperimentuose LHC priimdami antimaterijos daleles.
4. Sužinokite, ar yra papildomų matmenų. Teorija visiškai pripažįsta, kad mūsų pasaulyje nėra trijų matmenų - ilgis, aukštis, plotis (X, Y, Z), bet daug daugiau. Iš to jie sako, kad gravitacija pasireiškia daug silpniau nei kitos pagrindinės sąveikos. Jos galios pereina į kitas dimensijas.
Fizikai mano, kad įmanoma įrodyti papildomų matmenų egzistavimą. Norėdami tai padaryti, turite aptikti daleles, kurios gali egzistuoti tik su papildomais matmenimis. Atitinkamai, atlikdami naujus bandymus LHC, jie - fizikai - bandys tai padaryti.
5. Surenkite kažką panašaus į pasaulio sukūrimą. Fizikai ketina atkartoti pirmąsias visatos gyvenimo akimirkas. Eksperimentai, kuriuose vietoj protonų susidurs daug sunkesni švino jonai, turėtų leisti grįžti prie pačios kilmės. Ir gaminti medžiagą, kuri atsirado maždaug prieš 13,7 milijardo metų iškart po Didžiojo sprogimo. Ir dėl to. Galų gale, būtent iš šio mįslingo įvykio neva įvyko pasaulio kūrimas. Iš pradžių jame - pasaulyje - nebuvo jokių atomų, jau nekalbant apie molekules, ir buvo tik vadinamoji kvarko-gluono plazma. Jis susidarys švino jonais, suskaidytais po susidūrimo.
Ankstesni panašūs eksperimentai nelabai išaiškino - nepakako susidūrimo jėgos. Dabar jis padvigubintas. Plazma turėtų būti tokia pati, iš kurios susidarė naujagimė Visata.
Pagal vieną hipotezę, kai tik ji pasirodė, Visata nesielgė kaip dujos. Kaip anksčiau buvo pasiūlyta. Veikiau jis buvo skystas - tankus ir labai karštas. O frazė „kvarko-gliuono sriuba“, kuri buvo naudojama pagrindinei joje esančiai medžiagai, gali pasirodyti ne tik vaizdinga.
Arba pirmiausia buvo sukurtos neįtikėtinai karštos dujos, tada jos virto kažkuo karštu ir skystu. Ir tik tada - iš to - mus supantis pasaulis pamažu pradėjo „atsirasti“. Galbūt nauji eksperimentai, turintys pernelyg didelę galią, leis tiksliau suprasti pagrindinę materiją. Ir nustatykite, ar jis skystas, ar dujinis.
Branduoliniai fizikai nori suprasti, kaip veikia visata
NUORODA
Milžiniškas riestainis
Europos branduolinių tyrimų organizacijos (CERN) fizikai vėl paleido savo ciklopinę mašiną - „Large Hadron Collider“(LHC), dar žinomą kaip „Large Hadron Collider“(LHC), kuri buvo modernizuota 2015 m. Birželio 3 d. Ankstesnių eksperimentų metu protonų susidūrimo energija buvo 7 teraelektronvoltai (TeV). Ir dabar jis išaugo iki 14 TeV.
Kai LHC buvo ką tik pastatytas, vienas iš fizikų pagimdė aforizmą: „Bandysime pamatyti, kas vyksta, ir bandysime suprasti, ką tai reiškia“. Dabar aforizmas tapo dar aktualesnis.
Kuriant LHC ir vėlesniuose eksperimentuose dalyvavo 100 šalių atstovai, daugiau nei 10 tūkstančių mokslininkų ir specialistų, įskaitant kelis šimtus iš Rusijos.
LHC yra spurgos formos protonų greitintuvas, kurio skersmuo yra 27 kilometrai. Jis palaidotas 50–175 metrų gylyje Šveicarijos ir Prancūzijos pasienyje. Jis išklotas superlaidžiaisiais - greitėjančiomis dalelėmis - magnetais, aušinamais skysto helio. Du dalelių pluoštai juda aplink žiedą priešingomis kryptimis ir susiduria beveik šviesos greičiu (0,9999 nuo jo). Ir sutrupės į kalavijas: į tokį fragmentų skaičių, į kurį anksčiau nieko nebuvo galima sutrupinti. Rezultatai fiksuojami naudojant didžiulius detektorius ALICE, ATLAS, CMS ir LHCb.
Didelis hadronų susidūrimo žiedas
Mokslininkai siekia, kad susidūrimų skaičius būtų milijardas per sekundę. Susidūrimo žiedu keliaujantys protonų pluoštai seka vadinamuosius paketus. Iki šiol yra 6 paketai, kiekviename jų yra apie 100 milijardų protonų. Toliau pakuočių skaičius bus padidintas iki 2808.
Eksperimentai, kurie truko nuo 2009 iki 2013 m., Ir dabartinės serijos, susijusios su modernizuotu kolideriu, nesukėlė jokių kataklizmų: nei pasaulinių, nei vietinių. Labiausiai tikėtina, kad tai perims ir ateityje. Tiesa, planuojama protonų susidūrimo energiją atnešti iki 33 teraelektronvoltų (TeV). Tai yra daugiau nei dvigubai daugiau nei dabar vykdomų eksperimentų metu.
Vladimiras LAGOVSKIS