Fizycy podejrzewają, że znaleziono drugi bozon Higgsa - cięższy niż pierwszy
Wielki Zderzacz Hadronów nadal zadziwia. Kilka lat temu fizycy odkryli bozon Higgsa, zderzając się i rozbijając protony podróżujące z prędkością światła w gigantycznym pierścieniu z prędkością światła. Niech będzie pośrednio - w wyniku jego rozpadu, ale zostało odkryte. W tym celu naukowcy, którzy przewidywali istnienie bozonu Higgsa - François Engler, a właściwie sam Peter Higgs, otrzymali w 2013 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.
Higgs ronił łzy, gdy dowiedział się, że odkryto jego bozon i Boga
W eksperymentach, które miały miejsce w grudniu 2015 r., Z zemsty wbito protony. W rezultacie cząstka nieznana nauce została wytrącona z wszechświata. Po wylocie rozpadł się na fotony. Ich energia pozwoliła oszacować masę nieznanej cząstki - około 750 gigaelektronowoltów. I załóżmy, że wykryto drugi bozon Higgsa, który jest 6 razy cięższy niż pierwszy, który został wybity w eksperymentach z 2011 i 2012 roku. Fizycy mówili o tym na konferencji, która odbyła się niedawno we Włoszech - w Alpach.
Zderzenia protonów z podwojoną liczbą wytrząsnęły nową cząstkę z wszechświata
Zgodnie z teorią, jeden - pierwszy - bozon Higgsa nadaje masę materii we Wszechświecie, powodując, że wszystkie inne cząstki „ważą”. Dlatego nazywa się to boską cząstką. Albo kawałek Boga. To ona zaginęła w ostatecznym triumfie Modelu Standardowego, który wyjaśnia strukturę naszego wszechświata. Tylko jedna cząstka.
Film promocyjny:
Znaleziono bozon Higgsa. Model Standardowy zwyciężył - nie ma już potrzeby poprawiania go i szukania nowej fizyki. Jednak drugi bozon Higgsa zrujnował wszystko, ponieważ jego istnienia nie przewidywał Model Standardowy. To znaczy, że nie powinno. I wydaje się, że jest …
Co i co daje drugi bozon? Czy to kolejna boska cząstka? Nie ma dokładnych odpowiedzi. Wciąż brakuje danych statystycznych, aby jeszcze jeden bozon Higgsa mógł zostać uznany za prawdziwy. Ale prawdopodobieństwo tego jest duże - badacze dwóch detektorów - CMS (Compact Muon Solenoid) i ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) niezależnie natrafili na ślady nieznanej cząstki.
Jeden z detektorów, który zarejestrował rozpad drugiego bozonu Higgsa.
Być może, jeśli odkrycie zostanie potwierdzone, nadal konieczne będzie wynalezienie nowej fizyki, w której cząstek jest znacznie więcej niż w starej.
Niektóre gorące głowy naukowców fantazjują: a co, jeśli drugi bozon Higgsa wskazuje na istnienie pewnej piątej siły podstawowej - oprócz znanych czterech: grawitacji, oddziaływań elektromagnetycznych, silnych i słabych oddziaływań jądrowych?
A może nowa cząstka - ponieważ jest tak ciężka - należy do tej samej ciemnej materii, która rzekomo jest pełna we Wszechświecie, ale której nie można w żaden sposób wykryć?
Fizycy na rozdrożu. Nowe eksperymenty w LHC można rozpocząć w dowolnym miejscu. Ale nie pozwolą Ci się nudzić.
Z DRUGIEJ STRONY
Fizycy nie boją się poszukiwań nowej fizyki
Nawiasem mówiąc, naukowcy nie zamierzali spocząć na jednym bozonie Higgsa. A poszukiwanie podejść do nowej fizyki ich nie przerażało. Rzeczywiście, w serii eksperymentów na zmodernizowanym LHC - podwojonej pojemności, która zakończy się w 2018 roku - w sam raz na mundial w Rosji, chciałbym tak:
1. Zdobądź ciemną materię. Według teorii ta substancja w naszym Wszechświecie ma już 85 proc. Ale praktycznie wciąż jest nieuchwytny. Nie wiadomo, z czego składa się ciemna materia, gdzie, jak i dlaczego jest ukryta.
Fizycy nie są pewni, czy będą w stanie bezpośrednio zobaczyć ciemną materię - spodziewają się zarejestrować cząstki, na które się rozpada. Nawiasem mówiąc, bozon Higgsa został odkryty w podobny sposób.
2. Wybij niektóre egzotyczne cząstki z protonów - na przykład supersymetryczne, które są cięższymi wersjami zwykłych cząstek. Teoretycznie powinny znowu istnieć.
3. Zrozum, dokąd poszła antymateria. Według istniejących teorii fizycznych nasz świat nie powinien istnieć. W końcu, jak nas zapewnia, powstał on w wyniku Wielkiego Wybuchu, kiedy coś niewyobrażalnie malutkiego i niewiarygodnie gęstego nagle "eksplodowało", rozszerzało się i zamieniło w materię. Jednak wraz z nią antymateria również musiała uformować - dokładnie taką samą ilość jak materia. Potem mieli unicestwić - to znaczy zniknąć wraz z błyskiem światła. Rezultatem jest brak wszechświata. Jednak jest dostępny. A jeśli tak, to w wyniku czegoś było więcej materii niż antymaterii. Co ostatecznie doprowadziło do powstania wszystkich rzeczy. Ale co spowodowało owocne nastawienie na otwarcie? I gdzie ostatecznie poszła cała antymateria? Nierozwiązywalne zagadki. Spróbują je rozwiązać, otrzymując cząsteczki antymaterii w eksperymentach w LHC.
4. Sprawdź, czy są dodatkowe wymiary. Teoria w pełni przyznaje, że w naszym świecie nie ma trzech wymiarów - długość, wysokość, szerokość (X, Y, Z), ale znacznie więcej. Mówią, że z tego wynika, że grawitacja przejawia się znacznie słabiej niż inne podstawowe interakcje. Jej moce przenoszą się do innych wymiarów.
Fizycy uważają, że można udowodnić istnienie dodatkowych wymiarów. Aby to zrobić, musisz znaleźć cząstki, które mogą istnieć tylko z dodatkowymi wymiarami. W związku z tym w nowych eksperymentach w LHC oni - fizycy - będą próbowali to zrobić.
5. Ułóż coś w rodzaju stworzenia świata. Fizycy zamierzają odtworzyć pierwsze chwile z życia wszechświata. Eksperymenty, w których zamiast protonów zderzają się znacznie cięższe jony ołowiu, powinny pozwolić na powrót do samych źródeł. I wyprodukować substancję, która pojawiła się około 13,7 miliarda lat temu bezpośrednio po Wielkim Wybuchu. I w rezultacie tego. Przecież to właśnie z tego zagadkowego wydarzenia miało nastąpić rzekomo stworzenie świata. I na początku w nim - na świecie - nie było atomów, a co dopiero cząsteczek, a była tylko tak zwana plazma kwarkowo-gluonowa. To jony ołowiu rozerwane po czołowych zderzeniach powodują, że jest on na drobne kawałki.
Poprzednie podobne eksperymenty niewiele wyjaśniły - nie było wystarczającej siły zderzenia. Teraz została podwojona. A plazma powinna być taka sama, z jakiej składał się nowonarodzony Wszechświat.
Zgodnie z jedną hipotezą, gdy tylko się pojawił, Wszechświat nie zachowywał się jak gaz. Jak sugerowano wcześniej. Był raczej płynny - gęsty i bardzo gorący. A wyrażenie „zupa kwarkowo-gluonowa”, które zostało zastosowane w odniesieniu do pierwotnej materii, może okazać się czymś więcej niż tylko figuratywnym.
Alternatywnie, najpierw powstał niesamowicie gorący gaz, a następnie zamienił się w coś gorącego i płynnego. I dopiero wtedy - z tego - świat wokół nas zaczął się stopniowo „wyłaniać”. Być może nowe eksperymenty z zaporową mocą pozwolą na dokładniejsze zrozumienie pierwotnej materii. I określ, czy był ciekły czy gazowy.
Fizycy jądrowi chcą zrozumieć, jak działa wszechświat
ODNIESIENIE
Gigantyczny bajgiel
Fizycy z Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) ponownie uruchomili swoją cyklopową maszynę - Wielki Zderzacz Hadronów (LHC), czyli Wielki Zderzacz Hadronów (LHC), który został zmodernizowany 3 czerwca 2015 r. Energia zderzenia protonów w poprzednich eksperymentach wynosiła 7 teraelektronowoltów (TeV). A teraz została podniesiona do 14 TeV.
Kiedy właśnie zbudowano LHC, jeden z fizyków dał początek aforyzmowi: „Spróbujemy zobaczyć, co się stanie, i spróbujemy zrozumieć, co to znaczy”. Teraz aforyzm stał się jeszcze bardziej istotny.
W tworzeniu LHC i kolejnych eksperymentach uczestniczyli przedstawiciele 100 krajów, ponad 10 tysięcy naukowców i specjalistów, w tym kilkuset z Rosji.
LHC to akcelerator protonów w kształcie pączka o średnicy 27 kilometrów. Pochowany jest na głębokości od 50 do 175 metrów na granicy Szwajcarii i Francji. Wyłożony nadprzewodnikiem - magnesami przyspieszającymi cząstki, chłodzonymi ciekłym helem. Dwie wiązki cząstek poruszają się wokół pierścienia w przeciwnych kierunkach i zderzają się z niemal prędkością światła (0,9999 od niego). I rozpadać się na drobne kawałki: na taką liczbę fragmentów, na które wcześniej nic nie można było rozbić. Wyniki są rejestrowane przy użyciu ogromnych detektorów ALICE, ATLAS, CMS i LHCb.
Wielki Pierścień Zderzacza Hadronów
Naukowcy dążą do zmniejszenia liczby zderzeń do miliarda na sekundę. Wiązki protonów przemieszczające się wzdłuż pierścienia zderzającego podążają za tak zwanymi pakietami. Jak dotąd jest 6 pakietów, z których każdy zawiera około 100 miliardów protonów. Ponadto liczba opakowań zostanie zwiększona do 2808.
Eksperymenty, które trwały od 2009 do 2013 roku, oraz obecna seria - na zmodernizowanym zderzaczu - nie spowodowały żadnych kataklizmów: ani globalnych, ani lokalnych. Najprawdopodobniej zostanie to przeniesione w przyszłości. To prawda, że istnieją plany doprowadzenia energii zderzeń protonów do 33 teraelektronowoltów (TeV). To ponad dwa razy więcej niż w eksperymentach, które obecnie trwają.
Vladimir LAGOVSKY
