Поновно покретање Великог хадронског сударача и потрага за петом силом природе | Велики хадронски сударач

Тхе Велики хадронски сударач (ЛХЦ) ће се наставити у петак након трогодишње паузе и очекује се да ће решити научно питање о томе да ли би мистериозна аномалија могла да укаже на постојање пете фундаменталне силе природе.

збуњујући резултати Споменуо сам прошле године Он је поново покренуо наду да би сударач дуг 20 миља могао направити друго велико откриће, више од деценије касније. Хигсов бозон.

„Улазимо у ову трку са више оптимизма у погледу могућности да дође до револуције“, рекао је др Мич Пател, физичар честица на Империјал колеџу у Лондону чији је тим био одговоран за истраживање прошле године.

До сада је све што је откривено у ЛХЦ-у – укључујући и Хигсов – у складу са тзв. Стандардна форма. Ово је била водећа теорија физике честица од 1970-их, али је познато да је непотпуна јер не успева да објасни неке од најдубљих мистерија физике, као што је природа тамне материје.

Али, Подаци прикупљени у експерименту ЛХЦбједан од четири масивна детектора честица у Церну у Швајцарској, који изгледа да показује честице које се понашају на начин који се не може објаснити стандардним моделом.

Експеримент се бавио распадом честица званих кваркови лепоте, за које се очекује да ће се једнаком брзином распасти на електроне и њихове теже рођаке, мионе. Међутим, изгледа да су кваркови лепоте 15% мање миона, што указује да је непознати фактор – потенцијално нова сила – преокренуо вагу. Два главна кандидата укључују хипотетичке честице које носе силу зване лептокваркови или З прости бројеви.

„Улози су веома високи“, рекао је Пател. „Ако то потврдимо, биће то револуција какву никада нисмо видели – свакако у мом животу. Не желите да је зезнете.“

Пре него што је затворио ЛХЦ ради промоције 2018. године, тим је прикупио довољно података који указују да су шансе биле отприлике хиљаду за случај који се догоди. Али златни стандард за физику честица је много строжи на нивоу поверења од 3,5 метара, што значи да је потребно више података пре него што откриће буде објављено. Такође постоји дугогодишња могућност да нека непозната експериментална грешка може објаснити резултате.

„Када покажете овај резултат физичарима честица, њихов први инстинкт је ‘Ви сте зезнули’, а не нова сила природе“, рекао је Пател. „Ми физичари волимо да будемо изнад сигурности и да изађемо на другу страну.

У протеклој години, очекивања су порасла интригантнијим наговештајима физике изван Стандардног модела који су виђени у другим експериментима, укључујући и недавне. Необјашњиви резултати Фермилаба у Сједињеним Државама.

„Чини се да сада постоји низ лабавих филамената“, рекао је професор Џон Батерворт са Универзитетског колеџа у Лондону, који ради на Атлас експерименту Великог хадронског сударача. „Почео сам да размишљам да би могло бити нешто на дохват руке од ове трке или следеће рунде.

Ако ЛХЦ не успе да открије нову науку изван стандардног модела, рекао је Батерворт, то не би представљало неуспех, али би оставило поље „мало у недоумици“ о томе где би требало да идемо даље.

Очекује се да ће трећи круг трајати до 2026. године, након надоградње која је укључивала инсталацију додатних моћних магнета дизајнираних да компресују протоне унутар сударача у финије, гушће зраке. Ово ће повећати стопу судара честица унутар акцелератора, што значи да ће научници моћи да прате ретке догађаје са већом прецизношћу.

„Потенцијал за откривање нових идеја је и даље веома велики“, рекао је Ашутош Котвал, експериментални физичар честица са Универзитета Дуке у САД и копредседавајући истраживачке групе о Атлас експерименту Великог хадронског сударача. „Треба напоменути да су подаци које смо до сада прикупили само једна десетина укупног. што планирамо. прерано је клонути духом.“