Fiziki sumijo, da je najden drugi Higgsov bozon - težji od prvega
Veliki hadronski trkalnik še naprej preseneča. Pred nekaj leti so fiziki odkrili Higgsov bozon s trčenjem in razbijanjem protonov, ki so potovali s svetlobno hitrostjo v velikanskem obroču s svetlobno hitrostjo. Naj bo posredno - po razpadu, vendar je bilo odkrito. Za kar so znanstveniki, ki so napovedovali obstoj Higgsovega bozona - François Engler in pravzaprav Peter Higgs leta 2013 prejeli Nobelovo nagrado za fiziko.
Higgs je potočil solze, ko je izvedel, da sta bila odkrita njegov bozon in Bog
V poskusih, ki so potekali decembra 2015, so se protoni maščevali. Posledično je bil iz vesolja izbit delček, ki ga znanost ne pozna. Po izletu je razpadel v fotone. Njihova energija je omogočila oceno mase neznanega delca - približno 750 gigaelektronvoltov. Predpostavimo, da je bil zaznan drugi Higgsov bozon, ki je šestkrat težji od prvega, ki je bil izbit v poskusih 2011 in 2012. O tem so fiziki govorili na konferenci, ki je bila nedavno v Italiji - v Alpah.
Trki protonov s podvojenimi so iz vesolja iztrebili nov delček
Po teoriji prvi - Higgsov bozon daje maso snovi v vesolju, zaradi česar so vsi drugi delci "tehtni". Zato se imenuje božanski delec. Ali delček boga. Bila je tista, ki je manjkala za zadnji triumf Standardnega modela, ki pojasnjuje zgradbo našega vesolja. Samo en delček.
Promocijski video:
Najden je bil Higgsov bozon. Standardni model je zmagal - ni ga več treba popravljati in iskati nove fizike. Vendar je drugi Higgsov bozon vse uničil, saj standardni obstoj tega ni predvidel. To pomeni, da ne bi smelo biti. In zdi se, da je …
Kaj in s čim je obdarjen drugi bozon? Je to še en božanski delček? Natančnih odgovorov ni. Še vedno ni dovolj statističnih podatkov, da bi lahko še enega Higgsovega bozona prepoznali kot resničnega. Toda verjetnost tega je velika - raziskovalci dveh detektorjev - CMS (Compact Muon Solenoid) in ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) so neodvisno naleteli na sledi neznanega delca.
Eden od detektorjev, ki je zabeležil razpad drugega Higgsovega bozona.
Morda bo, če bo odkritje potrjeno, še vedno treba izumiti novo fiziko, v kateri je veliko več delcev kot v stari.
Nekatere vroče znanstvene glave domišljajo: kaj pa, če drugi Higgsov bozon kaže na obstoj določene pete temeljne sile - poleg znanih štirih: gravitacija, elektromagnetna interakcija, močna in šibka jedrska interakcija?
Ali pa novi delec - saj je tako težek - spada v isto temno snov, ki je menda polna v vesolju, vendar je nikakor ni mogoče zaznati?
Fiziki na razpotju. Nove poskuse na LHC lahko začnete kjer koli. Vendar vam ne bodo pustili dolgčasa.
PO DRUGI STRANI
Fiziki se ne bojijo iskanja nove fizike
Mimogrede, znanstveniki niso nameravali počivati na enem Higgsovem bozonu. In iskanje pristopov k novi fiziki jih ni prestrašilo. V seriji poskusov na posodobljenem LHC - z dvojno zmogljivostjo, ki se bo končalo leta 2018 - bi si želel prav to:
1. Pridobite temno snov. Po teoriji je ta snov v našem vesolju že 85-odstotna. Toda praktično je še vedno nedosegljiv. Ni znano, iz česa je temna snov, kje, kako in zakaj je skrita.
Fiziki niso prepričani, da bodo temno snov lahko videli neposredno - pričakujejo, da bodo registrirali delce, v katere propada. Mimogrede, Higgsov bozon so odkrili na podoben način.
2. Iz protonov izločite nekaj eksotičnih delcev - na primer supersimetrične, ki so težje različice običajnih delcev. V teoriji bi morali spet obstajati.
3. Razumeti, kam je šla antimaterija. Po obstoječih fizikalnih teorijah naš svet ne bi smel obstajati. Konec koncev, kot so nam zagotovljeni, je nastal kot posledica velikega poka, ko je nekaj neverjetno drobnega in neverjetno gosto nenadoma "počilo", se razširilo in spremenilo v snov. Vendar je bila skupaj z njo dolžna nastati tudi antimaterija - popolnoma enaka količina kot snov. Potem naj bi izničili - to pomeni, da bi z bliskavico svetlobe izginili. Rezultat je nobeno vesolje. Vendar je na voljo. In če je tako, potem je bilo zaradi nečesa več snovi kot antimaterije. Kar je na koncu pripeljalo do nastanka vseh stvari. Toda kaj je povzročilo plodno pristranskost? In kam je na koncu šla vsa antimaterija? Nerešljive uganke. Poskušali jih bodo rešiti, v poskusih na LHC pa bodo prejemali delce antimaterije.
4. Ugotovite, ali obstajajo dodatne dimenzije. Teorija v celoti priznava, da v našem svetu ne obstajajo tri dimenzije - dolžina, višina, širina (X, Y, Z), ampak veliko več. Iz tega pravijo, da se gravitacija kaže veliko šibkeje kot druge temeljne interakcije. Njene moči gredo v druge dimenzije.
Fiziki verjamejo, da je mogoče dokazati obstoj dodatnih dimenzij. Če želite to narediti, morate zaznati delce, ki lahko obstajajo le z dodatnimi dimenzijami. Skladno s tem bodo v novih poskusih na LHC - fiziki - to poskušali storiti.
5. Uredite nekaj podobnega stvarjenju sveta. Fiziki nameravajo reproducirati prve trenutke življenja v vesolju. Poskusi, pri katerih se bodo namesto protonov trčili veliko težji svinčevi ioni, bi morali omogočiti vrnitev k izvoru. In za proizvodnjo snovi, ki se je pojavila pred približno 13,7 milijardami let takoj po velikem poku. In kot rezultat tega. Navsezadnje naj bi prav iz tega zmedenega dogodka prišlo do nastanka sveta. In sprva v njem - svetu - ni bilo atomov, kaj šele molekul, obstajala pa je le tako imenovana kvark-gluonska plazma. V drobcenje ga bodo ustvarili svinčevi ioni, razbiti po čelnih trkih.
Prejšnji podobni poskusi niso razjasnili veliko - moči trka ni bilo dovolj. Zdaj se je podvojil. In plazma mora biti enaka takšni, kot je bila sestavljena iz novorojenčka.
Po eni od hipotez se vesolje takoj, ko se je pojavilo, ni vedelo kot plin. Kot že predlagano. Namesto tega je bila tekoča - gosta in zelo vroča. In izraz "kvark-gluonska juha", ki je bil uporabljen za primarno snov v njem, se lahko izkaže za več kot le figurativen.
Namesto tega je najprej nastal neverjetno vroč plin, nato pa se je spremenil v nekaj vročega in tekočega. In šele potem - iz tega - je svet okoli nas začel postopoma "nastajati". Morda bodo novi poskusi s prepovedano močjo omogočili natančnejše razumevanje primarne snovi. In ugotovite, ali je bil tekoč ali plinast.
Jedrski fiziki želijo razumeti, kako deluje vesolje
REFERENCA
Velikanski bagel
Fiziki iz Evropske organizacije za jedrske raziskave (CERN) so znova lansirali svoj ciklopski stroj - Veliki hadronski trkalnik (LHC), znan tudi kot Veliki hadronski trkalnik (LHC), ki je bil 3. junija 2015 posodobljen. Energija trka protonov v prejšnjih poskusih je bila 7 teraelektronvoltov (TeV). Zdaj je bil dvignjen na 14 TeV.
Ko je bil LHC šele zgrajen, je eden od fizikov rodil aforizem: "Poskusili bomo videti, kaj se zgodi, in poskusiti razumeti, kaj to pomeni." Zdaj je aforizem postal še bolj aktualen.
Pri ustvarjanju LHC in nadaljnjih poskusih so sodelovali predstavniki 100 držav, več kot 10 tisoč znanstvenikov in strokovnjakov, vključno z več sto iz Rusije.
LHC je protonski pospeševalnik v obliki krofa s premerom 27 kilometrov. Pokopan je v globinah od 50 do 175 metrov na meji Švice in Francije. Obloženi s superprevodnimi magneti za pospeševanje delcev, hlajeni s tekočim helijem. Dva žarka delcev se premikata po obroču v nasprotnih smereh in trčita skoraj s svetlobno hitrostjo (0,9999 od njega). In se razblinijo v drobce: v tako veliko drobcev, v katere se prej ni moglo nič razbiti. Rezultati so zabeleženi z ogromnimi detektorji ALICE, ATLAS, CMS in LHCb.
Velik hadronski trkalni obroč
Znanstveniki želijo število trkov doseči milijardo na sekundo. Žarki protonov, ki potujejo vzdolž trkalnega obroča, sledijo tako imenovanim paketom. Zaenkrat obstaja 6 paketov, od katerih vsak vsebuje približno 100 milijard protonov. Poleg tega se bo število paketov povečalo na 2808.
Poskusi, ki so trajali od leta 2009 do 2013, in sedanja serija - na posodobljenem trkalniku - niso povzročili nobenih kataklizem: niti globalnih niti lokalnih. Najverjetneje se bo preneslo v prihodnosti. Res je, da naj bi energijo trkov protonov povečali na 33 teraelektronvoltov (TeV). To je več kot dvakrat več kot v poskusih, ki potekajo zdaj.
Vladimir LAGOVSKY