Maailma Suurim Atomiga Smasher Tagastab: 4 Asjad, Mida See Võib Leida

{h1}

Large hadron collider käivitub käesoleval aastal pärast kaheaastast pausi. Siin on neli asja, mida teadlased loodavad leida.

Maailma suurim osakeste kokkuliller on ette valmistanud teise voolu, mis koosneb peaaegu valguse kiirusest. Pärast kaheaastast katastroofi uuendamiseks käivitub Large Hadron Collider (LHC) käesoleval aastal ning see peaks olema kaks korda võimsam kui see, kui see esimest korda töötas.

2012. aastal aitas LHC leida tõendeid Higgsi boonist, osakesest, mis arvatavasti selgitab, kuidas teised osakesed oma massi saavad. Avastus kinnitas teoreetilisi arvutusi aastakümneid tagasi ja tugevdas standardmudelit, praegust osakestefüüsika raamistikku.

Mis LHC kavatseb kulgema energiaga, mis on võimsam kui mis tahes varasem osakeste kiirendi, siis mis on füüsikud, kes loodavad nüüd leida? [Vaata suured aadroni kolleeja fotod]

Kui LHC käesoleval aastal taas heidab, jõuab see energiatesse 13 triljoni elektronvolti, millel on piisavalt voolu, et sulatada 1 tonni vaske. Protsent peaks kesta kuni 2018. aastani.

Ameerika Ühendriikide teaduse edendamise ühingu 2015. aasta kohtumisel, mis toimus 12.-16. Veebruaril San Jose Issa, Californias, rääkisid mitmed eksperimentidega seotud teadlased nende ootustest lähiaastatel. "Näeme standardmudeli esimesi pragusid," ütles MIT füüsika dotsent Michael Williams, kes kasutab materjalide ja antimatteride uurimiseks LHC-i andmeid.

Osakeste kiirendaja kiirendab 17-miililises (27 km) aastikus magnetvälju prootonite voog - tavaliselt vesinik või midagi rasket, nagu plii. Osakesed kiirendatakse kiiremini vaid juuksed, mis on väiksemad kui valguse kiirus ja mis seejärel purustatakse üksteise peale.

Need kokkupõrked tekitavad subatomaatiliste osakeste ja kiirguse kaskaadi, mis annavad vihje ainete ehitusplokkide kohta. Mõned neist osakestest on uued ja tavaliselt ei esine sellistest kokkupõrgetest väljaspool, sest need muudavad (või laguneb) rohkem tundmatuteks tüüpideks peale ainult väikest sekundit. Näiteks osakeste kiirendid näitasid, et prootonid on valmistatud kvarkidest ja toodetud W ja Z bosonid, millel on radioaktiivse lagunemisega kaasnev nõrk tuum jõud. Seepärast jõuavad osakeste füüsikud üha suuremaid energiaid - mida rohkem kokkupõrketel energiat, seda suuremad osakesed tekivad, mis tähendab suuremat võimalust, et midagi huvitavat ilmub.

LHC-i meeskonnad loodavad LHC-i teise vooru ajal leida neli asja.

1. Supersümmeetrilised partnerid

Supersümmeetria on teooria (või teooriate kogum), mis ütleb, et osakesed, mis on jagatud kahte klassi - nn boosonid ja fermionid, on seotud ja iga osake omab "partnerit". See tähendab, et kõik jõudu kandvad osakesed (boonid) omavad fermioni partnerit ja kõik fermionid on boosonipartneritega. Gliin on näiteks glüooni supersümmeetriline partner. Gluonid kannavad tugevat tuumajõudu, mis hoiab koos prootoneid ja neutroneid, seega on need boonid. Seega on gluinid fermionid.

Kuid supersümmeetrilisi partnereid ei ole veel avastatud. See on probleem, sest mõned teoreetilised arvutused näitavad, et vähemalt mõned oleks pidanud ilmnema praeguseks. Nagu öeldes, kuna LHC töötab oma teise katsete kogumi, loodavad füüsikud, et nad näevad neid supersümmeetrilisi partnereid, mis aitaksid kitsendada, mis supersümmeetria teooria versioon on õige, kui üldse.

2. Rohkem kui üks Higs?

Higso boson lahendas standardmudeli jaoks suuri probleeme, kuid see tõi esile ka mõned olulised küsimused. Teooriad ütlevad, et seal võib olla rohkem kui üks liik, ja LHC teine ​​käik võib aidata vastata, kui palju Higsi boonisid on olemas ja miks Higgsil on mass, mida ta teeb. [Higgsist kaugemale: 5 universaalset lagunevat osakesi]

3. Tume aine

Tume aine on salapärane asi, mis moodustab umbes 25 protsenti universumi massist ja energiast. Astronoomid ütlevad, et ligikaudu viis korda on see normaalne, kuid pimedas aine mõjutab ainult asju gravitatsiooniga. Nagu näiteks, oleks karbis pimedas aine pilu nähtamatu. Seetõttu on raske aru saada, mis see on.

Kuid LHC võib tekitada piisavalt energiat, et pimedasosakeste osakest välja tulla ühest kokkupõrkest. Tume aine peaks olema elektriliselt neutraalne (ilma positiivsete või negatiivsete laenguteta) ja mitte mõne sekundi jooksul lagunema. "Kui leiame midagi sellist, mis näib olevat LHC-s tumeda aine, püüaksime mõõta nii palju kui võimalik, ja loodetavasti saada vihjeid selle kohta, kuidas seda otseselt teistes katsetes avastada," ütles Jay Hauser California ülikooli füüsik, Los Angeles.

4. Suur pőrgu probleemide lahendamine

LHC võimaldab raskemate prootonkiirte nagu kullast või plii abil füsiklastel näha, millised tingimused olid nagu vaid miljardikpäevad miljardikust miljardikust sekundist pärast universumi sündimist. Uurides, kuidas aine käitub nendes tingimustes, võib anda ülevaate sellest, kuidas universum kujuneb, nagu see on nii - miks esimene küsimus oli enamasti vesinik ja heelium ning miks on see aine ja antimatteri osa, mida see teeb.

Jälgi Live Newsi Twitteris @wordssidekick. Oleme ka Facebookis ja Google+. Algne artikkel WordsSideKick.com kohta.


Video Täiendada: .




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

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com