Large Hadron Collider pentru a reporni și a alunga o a cincea forță a naturii | Ciocnitorul mare de hadroni

cel Ciocnitorul mare de hadroni (LHC) va reporni vineri, după o pauză de trei ani, și se așteaptă să rezolve problema științifică privind dacă o anomalie misterioasă ar putea indica existența unei a cincea forțe fundamentale a naturii.

Descoperirile tentante raportat anul trecut au reaprins speranța că ciocnitorul de 20 mile lungime ar putea oferi o a doua descoperire de succes, mai mult de un deceniu mai târziu bosonul Higgs.

Dr. Mitesh Patel, un fizician al particulelor la Imperial College London, a cărui echipă a fost responsabilă de cercetările de anul trecut, a declarat: „Intrăm în această cursă cu mai mult optimism că s-ar putea întâmpla o revoluție. Degete incrucișate.”

Până acum, tot ce s-a descoperit la LHC – inclusiv Higgs – s-a aliniat cu așa-numitul model standard. A fost teoria călăuzitoare a fizicii particulelor din anii 1970, dar este renumită pentru că este incompletă, deoarece nu reușește să explice unele dintre cele mai profunde mistere ale fizicii, cum ar fi natura materiei întunecate.

In orice caz, datele colectate în experimentul LHCbunul dintre cei patru detectoare uriașe de particule ale CERN din Elveția, a arătat că particulele s-au comportat în moduri care nu ar putea fi explicate prin modelul standard.

Experimentul a analizat dezintegrarea particulelor numite cuarci de frumusețe, care se așteaptă să se descompună cu o rată egală în electroni și verii lor mai grei, muonii. Cu toate acestea, quarcii de frumusețe păreau să se transforme în muoni cu 15% mai rar, ceea ce sugerează că un factor necunoscut – potențial o nouă forță – înclina balanța. Doi dintre cei mai buni candidați includ particule ipotetice purtătoare de forță numite leptoquarks sau Z prime.

READ  Free Now numește un nou director național pentru România

„Miza este extrem de mare”, a spus Patel. „Dacă confirmăm asta, va fi o revoluție de genul pe care nu am văzut-o – cu siguranță în timpul vieții mele. Nu vrei să-l încurci.

Înainte ca LHC să fie închis pentru o actualizare în 2018, echipa a colectat suficiente date pentru a sugera că șansele erau de aproximativ o mie la unu ca rezultatul să se întâmple întâmplător. Dar standardul de aur pentru fizica particulelor este un nivel de încredere mai strict de 3,5 m, ceea ce înseamnă că sunt necesare mai multe date înainte de a putea fi declarată o descoperire. Există, de asemenea, o posibilitate persistentă ca o problemă experimentală necunoscută să explice rezultatele.

„Când le arătați acest rezultat fizicienilor de particule, primul instinct este „ai dat greșit”, mai degrabă decât să fie o nouă forță a naturii”, a spus Patel. „Nouă, fizicienilor, ne place să fim dincolo de certitudine și de cealaltă parte”.

În ultimul an, anticiparea a fost sporită de alte indicii interesante ale fizicii dincolo de Modelul standard văzut în alte experimente, inclusiv recentul descoperiri inexplicabile ale Fermilab în Statele Unite.

„Acum se pare că există o serie de fire libere”, a spus profesorul Jon Butterworth de la University College London, care lucrează la experimentul Atlas al LHC. „M-a făcut să cred că ar putea fi ceva la îndemână în această cursă sau în următoarea.”

Dacă LHC nu reușește să dezvăluie noi date științifice dincolo de Modelul standard, a spus Butterworth, nu ar reprezenta un eșec, ci ar lăsa câmpul „într-o dilemă” cu privire la unde să meargă.

A treia rulare, care se așteaptă să dureze până în 2026, urmează o actualizare care a inclus instalarea de magneți suplimentari puternici, menționați să comprima protonii din interiorul ciocnitorului în fascicule mai fine și mai dense. Acest lucru va crește rata de coliziune a particulelor din interiorul acceleratorului, ceea ce înseamnă că oamenii de știință vor putea observa evenimente mai rare cu o precizie mai mare.

READ  Oamenii poluează atât de mult spațiul încât Pământul ar putea avea în curând un „inel” precum Saturn

Ashutosh Kotwal, fizician experimental al particulelor la Universitatea Duke din Statele Unite și co-lider al unui grup de cercetare la experimentul Atlas al LHC, a declarat: „Potențialul de a descoperi idei noi este încă atât de mare. Trebuie menționat că datele pe care le-am colectat până acum reprezintă doar o zecime din totalul pe care îl așteptăm. E prea devreme pentru a fi descurajat.

Faci un comentariu sau dai un răspuns?

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *