Fyzici majú podozrenie, že sa našiel druhý Higgsov bozón - ťažší ako prvý
Veľký hadrónový urýchľovač naďalej udivuje. Pred niekoľkými rokmi fyzici objavili Higgsov bozón zrážkou a rozbitím protónov letiacich rýchlosťou svetla v obrovskom prstenci rýchlosťou svetla. Nech je to nepriamo - v dôsledku jeho rozpadu, ale bolo to objavené. Za čo boli vedcom, ktorí predpovedali existenciu Higgsovho bozónu - Françoisovi Englerovi a vlastne samotnému Petrovi Higgsovi v roku 2013 udelená Nobelova cena za fyziku.
Higgsovi tiekli slzy, keď sa dozvedel, že bol objavený jeho bozón a Boh
V experimentoch, ktoré sa uskutočnili v decembri 2015, boli protóny búchané pomstou. Vďaka tomu bolo možné z vesmíru vyraziť častice neznámej pre vedu. Po vyletení sa rozpadol na fotóny. Ich energia umožnila odhadnúť hmotnosť neznámej častice - asi 750 gigaelektronvoltov. A predpokladajme, že bol zistený druhý Higgsov bozón, ktorý je 6-krát ťažší ako prvý vyradený z pokusov v rokoch 2011 a 2012. Fyzici o tom hovorili na konferencii, ktorá sa nedávno konala v Taliansku - v Alpách.
Zrážky protónov s dvojnásobkom otriasli novou časticou z vesmíru
Podľa teórie jeden - prvý - Higgsov bozón dáva hmotu hmote vo vesmíre, vďaka čomu sú všetky ostatné častice „ťažké“. Preto sa nazýva božská častica. Alebo kúsok Boha. Bola to ona, ktorá chýbala pre konečný triumf Štandardného modelu, ktorý vysvetľuje štruktúru nášho vesmíru. Iba jedna častica.
Propagačné video:
Našiel sa Higgsov bozón. Štandardný model zvíťazil - už nie je potrebné ho revidovať a hľadať nejakú novú fyziku. Druhý Higgsov bozón však všetko pokazil, pretože s jeho existenciou štandardný model nepočítal. To znamená, že by nemalo byť. A zdá sa, že je …
Čo a čo obdaruje druhý bozón? Je to ďalšia božská častica? Neexistujú presné odpovede. Stále nie je dostatok štatistických údajov na to, aby bol jeden ďalší Higgsov bozón rozpoznaný ako skutočný. Pravdepodobnosť je však vysoká - vedci o dvoch detektoroch - CMS (Compact Muon Solenoid) a ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) nezávisle na sebe narazili na stopy neznámej častice.
Jeden z detektorov, ktorý zaznamenal rozpad druhého Higgsovho bozónu.
Možno, ak sa objav potvrdí, bude stále potrebné vymyslieť novú fyziku, v ktorej bude oveľa viac častíc ako v tej starej.
Niektoré horúce vedecké hlavy fantazírujú: čo ak druhý Higgsov bozón naznačuje existenciu určitej piatej základnej sily - okrem známych štyroch: gravitácia, elektromagnetická interakcia, silná a slabá jadrová interakcia?
Alebo nová častica - pretože je taká ťažká - patrí k tej istej temnej hmote, ktorá je údajne vo vesmíre plná, ale ktorú nemožno nijakým spôsobom detekovať?
Fyzici na križovatke. Nové experimenty na LHC je možné začať kdekoľvek. Nenechajú vás však nudiť.
NA DRUHEJ STRANE
Fyzici sa hľadania novej fyziky neboja
Mimochodom, vedci sa nechystali spočívať na jednom Higgsovom bozóne. A hľadanie prístupov k novej fyzike ich nevystrašilo. V sérii experimentov s modernizovanou LHC - zdvojnásobenou kapacitou, ktorá sa skončí v roku 2018 - v pravý čas pred majstrovstvami sveta v Rusku, by som si prial toto:
1. Získajte temnú hmotu. Podľa teórie je táto látka v našom vesmíre už 85 percent. Ale prakticky je to stále nepolapiteľné. Nie je známe, z čoho sa tmavá hmota skladá, kde, ako a prečo je skrytá.
Fyzici si nie sú istí, že budú schopní priamo vidieť tmavú hmotu - očakávajú, že zaregistrujú častice, na ktoré sa rozpadajú. Mimochodom, Higgsov bozón bol objavený podobným spôsobom.
2. Vyrazte z protónov niektoré exotické častice - napríklad supersymetrické, čo sú ťažšie verzie bežných častíc. Teoreticky by mali znova existovať.
3. Pochopte, kam sa podela antihmota. Podľa existujúcich fyzikálnych teórií by náš svet nemal existovať. Ako sme si istí, koniec koncov, vznikol v dôsledku Veľkého tresku, keď niečo neuveriteľne malé a neuveriteľne husté náhle „explodovalo“, rozšírilo sa a zmenilo na hmotu. Spolu s ním však bola povinná vytvoriť aj antihmota - presne to isté množstvo ako hmota. Potom sa mali vyhladiť - to znamená zmiznúť s bleskom svetla. Výsledkom nie je žiadny vesmír. Je však k dispozícii. A ak áno, potom v dôsledku niečoho zostalo viac hmoty ako antihmota. Čo nakoniec viedlo k vzniku všetkých vecí. Čo však spôsobilo plodnú úvodnú zaujatosť? A kam sa nakoniec podela všetka antihmota? Neriešiteľné hádanky. Pokúsia sa ich vyriešiť, pričom v experimentoch na LHC dostávali častice antihmoty.
4. Zistite, či existujú ďalšie rozmery. Teória plne pripúšťa, že v našom svete neexistujú tri rozmery - dĺžka, výška, šírka (X, Y, Z), ale oveľa viac. Z toho sa hovorí, že gravitácia sa prejavuje oveľa slabšie ako iné základné interakcie. Jej sily idú do iných dimenzií.
Fyzici sa domnievajú, že je možné dokázať existenciu ďalších dimenzií. Aby ste to dosiahli, musíte zistiť častice, ktoré môžu existovať iba s ďalšími rozmermi. V súlade s tým sa o to pokúsia - fyzici - v nových experimentoch na LHC.
5. Zariaďte niečo ako stvorenie sveta. Fyzici majú v úmysle reprodukovať prvé okamihy života vesmíru. Pokusy, pri ktorých namiesto protónov narazia oveľa ťažšie ióny olova, by mali umožniť návrat k samotnému pôvodu. A vyrobiť látku, ktorá sa objavila asi pred 13,7 miliardami rokov bezprostredne po Veľkom tresku. A v dôsledku toho. Napokon, práve z tejto záhadnej udalosti údajne došlo k stvoreniu sveta. A spočiatku v ňom - na svete - neboli žiadne atómy, nehovoriac o molekulách a existovala iba takzvaná kvark-gluónová plazma. To bude vygenerované pre smithereens iónmi olova zlomenými po čelných zrážkach.
Predchádzajúce podobné experimenty toho veľa neobjasnili - nebol dostatočný nárazový výkon. Teraz sa to zdvojnásobilo. A plazma by mala byť rovnaká, z akého sa skladal novonarodený Vesmír.
Podľa jednej z hypotéz, akonáhle sa objavila, vesmír sa nesprával ako plyn. Ako už bolo naznačené. Bola skôr tekutá - hustá a veľmi horúca. A výraz „kvark-gluónová polievka“, ktorý sa v ňom použil na primárnu hmotu, sa môže ukázať viac ako iba obrazný.
Alternatívne sa najskôr vytvoril neuveriteľne horúci plyn, ktorý sa potom zmenil na niečo horúce a tekuté. A až potom - z toho - sa začal postupne „vynárať“svet okolo nás. Možno nové experimenty so prohibičnou silou umožnia presnejšie porozumenie primárnej hmoty. A určite, či bol kvapalný alebo plynný.
Jadroví fyzici chcú pochopiť, ako vesmír funguje
REFERENCIA
Obrie bagel
Fyzici z Európskej organizácie pre jadrový výskum (CERN) znovu uviedli na trh svoj cyklopický stroj - Large Hadron Collider (LHC), alias Large Hadron Collider (LHC), ktorý prešiel modernizáciou 3. júna 2015. Kolízna energia protónov v predchádzajúcich experimentoch bola 7 teraelektronvoltov (TeV). A teraz bola zvýšená na 14 TeV.
Keď bol LHC práve postavený, jeden z fyzikov zrodil aforizmus: „Pokúsime sa zistiť, čo sa stane, a pokúsime sa pochopiť, čo to znamená.“Teraz sa aforizmus stal ešte aktuálnejším.
Na vzniku LHC a na následných experimentoch sa podieľali zástupcovia 100 krajín, viac ako 10 tisíc vedcov a odborníkov, vrátane niekoľkých stovák z Ruska.
LHC je protónový akcelerátor v tvare šišky s priemerom 27 kilometrov. Je pochovaný v hĺbkach 50 až 175 metrov na hranici Švajčiarska a Francúzska. Je lemovaná supravodivými - urýchľujúcimi časticami - magnetmi chladenými tekutým héliom. Dva lúče častíc sa pohybujú okolo prstenca v opačných smeroch a zrážajú sa takmer rýchlosťou svetla (0,9999 od neho). A rozbiť sa na smithereens: na také množstvo úlomkov, do ktorých sa predtým nemohlo nič rozbiť. Výsledky sa zaznamenávajú pomocou obrovských detektorov ALICE, ATLAS, CMS a LHCb.
Veľký krúžok hadronového urýchľovača
Vedci sa snažia zvýšiť počet zrážok na miliardu za sekundu. Lúče protónov putujúce pozdĺž urýchľovacieho prstenca sledujú takzvané pakety. Zatiaľ existuje 6 paketov, z ktorých každý obsahuje asi 100 miliárd protónov. Ďalej sa počet balíkov zvýši na 2808.
Pokusy, ktoré trvali od roku 2009 do roku 2013, a súčasná séria - o modernizovanom urýchľovači - nespôsobili žiadne kataklizmy: ani globálne, ani lokálne. S najväčšou pravdepodobnosťou sa to prenesie do budúcnosti. Je pravda, že existujú plány, ako priviesť energiu zrážok protónov na 33 teraelektronvoltov (TeV). To je viac ako dvakrát toľko ako v experimentoch, ktoré prebiehajú teraz.
Vladimír LAGOVSKÝ