Maailman Suurin Atom Smasher Returns: 4 Asiaa Se Voisi Löytää

{h1}

Suuret hadron collider käynnistyy uudelleen tänä vuonna kahden vuoden jakson jälkeen. Tässä on neljä asiaa, joita tutkijat toivovat löytävänsä.

Maailman suurin hiukkaskiihdytin on valmistautumassa toiseen hiekkapuhallusjärjes- telmään lähes valon nopeudella. Kahden vuoden kuluttua päivityksistä, Large Hadron Collider (LHC) käynnistyy uudelleen tänä vuonna, ja sen odotetaan olevan kaksi kertaa niin voimakas kuin se oli ensimmäisen kerran.

Vuonna 2012 LHC auttoi löytämään todisteet Higgsin bosonista, partikkelista, jonka uskotaan selittävän, miten muut hiukkaset saavat massansa. Löytö vakiinnutti vuosikymmeniä sitten tehdyt teoreettiset laskelmat ja vahvisti standardimallin, hiukkasfysiikan nykyisen kehyksen.

LHC: n kanssa, joka on suunniteltu toimimaan voimissa, jotka ovat tehokkaampia kuin mikään aikaisempi hiukkaskiihdytin, mitä fyysikot haluavat nyt löytää? [Katso suuren Hadron Colliderin kuvat]

Kun LHC käynnistyy uudelleen tänä vuonna, se saavuttaa energialähteitä 13 biljoonaa elektronin volttia, ja tarpeeksi virtaa sulaa 1 tonni kuparia. Tämän kauden odotetaan kestävän vuoteen 2018 saakka.

Amerikan yhdistyksen, joka edisti tieteeseen ryhtymistä, pidettiin 12.-16. Helmikuuta Kaliforniassa San Jose, useat kokeilussa mukana olevat tutkijat puhuivat odotuksistaan ​​tulevina vuosina. "Näemme ensimmäiset halkeamat standardimallissa", kertoi MIT: n fysiikan professori Michael Williams, joka käyttää LHC: n tietoja tutkimaan aineita ja antimateriaalia.

Hiukkaskiihdyttimessä protonien virtaus - tavallisesti vetyä tai jotain raskasta, kuten lyijyä - kiihtyy magneettikentillä 17 kilometrin pituisella (27 km) silmukalla. Hiukkaset nopeutuvat nopeuteen vain hiukset, jotka ovat pienempiä kuin valon nopeus ja jotka sitten murskataan toisiinsa.

Nämä törmäykset tuottavat subatomisten hiukkasten ja säteilyn kaskadin, jotka antavat vihjeitä aineen rakennusaineista. Jotkut näistä hiukkasista ovat uusia ja niitä ei tavallisesti näe tällaisten törmäysten ulkopuolella, koska ne muuntavat (tai "hajoavat") tutumpiin tyyppeihin vain toisen pienen murto-osan jälkeen. Esimerkiksi hiukkaskiihdyttimet osoittivat, että protonit valmistettiin kvarkeista ja tuottivat W- ja Z-bosonit, joilla on radioaktiivisen hajoamisen aiheuttama heikko ydinvoima. Siksi hiukkasfysiikka tavoittaa yhä suurempia energioita - sitä enemmän energiaa törmäyksissä, enemmän raskaita partikkeleita syntyy, mikä tarkoittaa suurempaa mahdollisuutta, että jotain mielenkiintoista ilmenee.

Tässä on neljä asiaa, joita LHC-joukot toivovat löytävänsä LHC: n toisena ajon aikana.

1. Supersymmetriset kumppanit

Supersymmetria on teoria (tai joukko teorioita), joka sanoo, että hiukkaset, jotka on jaettu kahteen luokkaan, nimeltään bosonit ja fermionit, ovat yhteydessä toisiinsa ja että jokaisella hiukkasella on "kumppani". Tämä tarkoittaa, että kaikilla voimansiirto-osilla (bosoneilla) on fermion-kumppani, ja kaikilla fermioneilla on bosoni-kumppaneita. Esimerkiksi gluinolla on gluonin supersymmetrinen kumppani. Gluoneilla on vahva ydinvoima, joka pitää protoneja ja neutroneja yhdessä, joten ne ovat bosoneja. Gluiinit olisivat siis fermioneja.

Yliosymmetrisiä kumppaneita ei kuitenkaan ole vielä havaittu. Tämä on ongelma, koska jotkut teoreettisista laskelmista osoittavat, että ainakin muutamia olisi pitänyt näkyä jo nyt. Se sanoi, kun LHC suorittaa toisen kokeilujoukon, fyysikot toivovat näkevänsä nämä supersymmetriset kumppanit, mikä auttaisi kaventamaan supersymmetrian teorian version oikein, jos sellainen on.

2. Useampi kuin yksi Higgs?

Higgsin bosoni ratkaisi vakiomallin suuren ongelman, mutta esiin nousi myös joitain tärkeitä kysymyksiä. Teoriat sanovat, että siellä voi olla useampia kuin yksi, ja LHC: n toisena eränä voisi auttaa vastaamaan mihin Higgsin bosonista on olemassa ja miksi Higgsillä on massa, jota se tekee. [Beyond Higgs: 5 turhia hiukkasia, jotka saattavat kuulla maailmankaikkeudessa]

3. Pimeä aine

Tumma aine on salaperäinen tavara, joka muodostaa noin 25 prosenttia maailmankaikkeuden massasta ja energiasta. Astronomit sanovat, että se on noin viisi kertaa niin paljon kuin normaali asia, mutta pimeä aine vuorovaikuttaa vain asioiden kanssa painovoiman kautta. Sellaisena, laatikon pimeän aineen läpinäkyvyys olisi näkymätön. Tämä vaikeuttaa selvittää, mitä se on.

LHC voi kuitenkin tuottaa tarpeeksi energiaa pimeän aineen hiukkasten avaamiseksi yhdestä törmäyksestä. Pimeän aineen pitäisi olla sähköisesti neutraali (ei positiivisia tai negatiivisia latauksia) eikä hajoamista muutamassa sekunnissa. "Jos löydämme jotain, joka näyttää olevan pimeää ainetta LHC: ssä, yritämme mitata niin paljon kuin voimme tehdä siitä... ja toivottavasti saamme vihjeitä siitä, miten se voidaan havaita suoraan muissa kokeissa", sanoo Jay Hauser, fyysikko Kalifornian yliopistossa, Los Angeles.

4. Big Bangin ongelmien ratkaiseminen

Käyttämällä raskaampia protonipalkkeja, kuten kultaa tai lyijyä, LHC sallii fyysikkoa näkemään, mitkä olosuhteet olivat vain muutaman miljardinosa miljardista miljardista miljardista sekunnista maailmankaikkeuden syntymän jälkeen. Exploring, miten aine käyttäytyy näissä olosuhteissa, voi tarjota oivalluksia siitä, miten maailmankaikkeus kehittyi näyttävän sellaisenaan - miksi ensimmäinen asia oli enimmäkseen vetyä ja heliumia ja miksi sillä on osa aineesta ja antimateriaalista, jota se tekee.

Seuraa WordsSideKick.coma Twitterissä @wordssidekick. Olemme myös Facebookissa ja Google+: ssa. Alkuperäinen artikkeli WordsSideKick.com.


Video Täydentää: .




Tutkimus


Kuka Keksin Radiota?
Kuka Keksin Radiota?

Tutkija Suunnittelee Antureita Kerätä Maapallon Yksityiskohtia
Tutkija Suunnittelee Antureita Kerätä Maapallon Yksityiskohtia

Tiede Uutiset


Muinainen Kiinalainen Hauta Paljastaa Elävän Murals & Poetryn (Valokuvat)
Muinainen Kiinalainen Hauta Paljastaa Elävän Murals & Poetryn (Valokuvat)

Gmo: T Ovat Suurta Koetta Terveydestä Ja Ympäristöstä (Op-Ed)
Gmo: T Ovat Suurta Koetta Terveydestä Ja Ympäristöstä (Op-Ed)

Valtameren Mysteerit Ovat Edelleen Voimakkaat Ja Syvät
Valtameren Mysteerit Ovat Edelleen Voimakkaat Ja Syvät

Gay Avioliiton Vastustajat Ajattelevat, Että Heidän Oma Unioni On Kiistämätön
Gay Avioliiton Vastustajat Ajattelevat, Että Heidän Oma Unioni On Kiistämätön

Sphinx, Baboon Ja Cat-Patsaat, Jotka Löytyvät Muinaisen Egyptin Haudasta
Sphinx, Baboon Ja Cat-Patsaat, Jotka Löytyvät Muinaisen Egyptin Haudasta


FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com