Suurimad Saladused: Mis Põhjustab Raskust?

{h1}

Teadus võib mõõta gravitatsiooni, kuid selle allikas elustab avastamist.

Toimetaja märkus: Küsisime mitmetest teaduritest, kes arvasid, et need on tänapäeval suurimad saladused, ja siis lisasime mõningad, mis meie meelest olid. See artikkel on üks 15-st WordsSideKick.com's "Greatest Mysteries" seeriast, mis töötab igal tööpäeval.

Kosmose sügavamal sügavusel on raskusjõu ainetel galaktikate, tähtede, mustade aukude jms kujundamiseks. Hoolimata oma lõpmatu jõudmisest, on gravitatsioon kõige universumi kõige jõudude kõige vilguvam.

See nõrkus muudab selle ka kõige salaplaamlikumaks, sest teadlased ei saa seda laboris mõõta nii lihtsalt, kui nad suudavad tuvastada selle mõju planeeditele ja tähtedele. Näiteks kahe positiivselt laetud prootoni tagasilöök on 10 ^ 36 korda tugevam kui raskusjõu tõmme nende vahel, see on 1, millele järgneb 36 nulli vähem macho.

Füüsikud tahavad pigistada väikese vana gravitatsiooni standardmudelisse, kaasaegse füüsika kroon-juveeli teooriasse, mis selgitab veel kolme füüsikaga seotud fundamentaalset jõudu, kuid ükski pole seda suutnud. Einšteini relatiivsusteooria kasutamisel ei saa gravitatsioon just nagu basseini poolel toimuda, mis selgitab gravitatsiooni vaid suurtel skaaladel

"Gravity on täiesti erinev teistest jõududest, mida kirjeldab standardmudel," ütles Mark Jackson, Illinoisis asuv Fermilab teoreetiline füüsik. "Kui teete mõningaid arvutusi väikeste gravitatsiooniliste koostoimete kohta, saate lollid vastused. Matemaatika lihtsalt ei toimi."

Gravitatsiooni gradiinid

Numbreid ei pruugi olla, kuid füsiklastel on raskusjõu nähtamatute kristallide hulk: väikesed, massless osakesed, mida nimetatakse gravitoonideks, mis väljuvad gravitatsiooniväljadelt.

Iga hüpoteetiline natuke pukseerib iga universumi materjale, nii kiiresti kui valguse kiirus lubab. Kuid kui nad on universumis nii levinud, miks füsiklased neid ei leia?

"Me suudame tuvastada masspeksetest osakesi, nagu näiteks footonid, lihtsalt trahvi, kuid gravitoonid jälitavad meid, sest nad mõjutavad nii nõrka asju," ütles Chicago ülikooli kosmoloog Michael Turner. "Me lihtsalt ei tea, kuidas seda tuvastada."

Turneri sõnul ei ole hirmutav inimlikkuse püüdlusi gravitoonide järele. Ta arvab, et me võime lõpuks sattuda kergemini tuvastatud osakeste varjudele peituvate väsitavate osakeste juurde.

"See, mis see tegelikult on, on tehnoloogia," ütles Turner.

Füüsikud ei kasuta siiski veel mehaanilist võlukunsti, et leida gravitoone veel. Praegu keskendutakse jõupingutustele, et kinnitada Higssi bosoni olemasolu, mis on gravitooni kauge nõbuosa, mis vastutab materjali massi eest.

Tualettruumi leidmine

1979. aasta Nobeli füüsika auhinna võitja Sheldon Glashow kutsus Higgsit osakeste füüsika standardmudeli "tualeti".

Turner selgitas, et Glashow lõi selle termini, sest Higgsil on oluline funktsioon: standardmudeli toimimine vähemalt intellektuaalsel viisil.

"Tõesti, Higs on pigem torujuhtmele koos kanalislindiga, hoides standardmudelit kokku," ütles Turner. "Higgsi lõpus on see palju ineligatsioonist."

Ja õigustatult, märkis ta, kuna on vaja teha teisi jõude, mis hõlmavad massi, nagu gravitatsioon, mõtteviis.

"Samal ajal võib Higgs olla heidutav, sest see ei lase gravitatsioonil palju valgust," ütles Turner, eeldades, et osakest on lõpuks avastatud.

Kiirendavad vastused

Huvitavate osakeste nagu Higgsi leidmine on aja jooksul reisimine. Kasutades tohutuid masinaid, et hingata valguse kiirusest lähedal olevaid osakesi, siis purustada need kokku, insenerid võivad jäljendada algupärases universumis esinevaid uskumatuid energiaid.

Nii universumi eksistentsi alguses olid osakesed liiga karmid, et kokku hoida ja moodustada rohkem tuttavaid prootoneid, neutroneid jms.

Vastavalt füüsikute veebilogidele võis Tevatron, Fermilab 4-miil-ringjoone (6,3-kilomeetrine) osakeste kiirendaja juba märkida Higsi kiirendusandmeid. Kuid Turner ütles, et Prantsusmaa ja Šveitsi all asuv uus Suurheradron-kolleerija (LHC), mis ringis 17 kilomeetrit (27 kilomeetrit), peaks selle selgelt kinnitada mõne aasta pärast.

"Ma arvan, et see avastatakse Higgsi avastamisel," ütles ta. Kas osakeste kiirendid aga lõpuks välja gravitooni välja?

Wisconsini Milwaukee Ülikooli gravitatsiooni teoreetik Xavier Siemens ütles, et gravitatsiooni näitamine toimib nagu laine peab esmajärjekorras juhtuma.

"Klassikaliselt võime mõõta laineid ja lained koosnevad osakestest," ütles Siemens, kes on ka Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) liige, kes otsib lainepõhiseid tõendeid raskusjõu kohta. Gravitatsiooniliste lainete tuvastamiseks on alust arvata, et gravitoonid tõepoolest eksisteerivad ja hakkavad seda otsima.

"Sel hetkel tundub see ilukirjandus. Teoreetiliselt peaksime aga suutma tuvastada ühe gravitooni," ütles Siemens. "Aga kuidas on suur küsimus."


Video Täiendada: Silm peale! 1. osa: kuhu võiks välja jõuda Koskor? Miks on vaja kogukonnajuhte?.




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com