Fyzici mají podezření, že je nalezen druhý Higgsův boson - těžší než ten první
Velký hadronový urychlovač stále udivuje. Před několika lety objevili fyzici Higgsův boson srážkou a rozbitím protonů letících rychlostí světla v obrovském prstenci rychlostí světla. Nechť je to nepřímo - v důsledku jeho rozpadu, ale bylo objeveno. Za což vědci, kteří předpovídali existenci Higgsova bosonu - François Engler a ve skutečnosti samotný Peter Higgs v roce 2013, obdrželi Nobelovu cenu za fyziku.
Higgsovi se začaly ronit slzy, když se dozvěděl, že jeho boson a Bůh byli objeveni
V experimentech, které proběhly v prosinci 2015, byly protony bušeny pomstou. Ve výsledku bylo možné vyřadit z vesmíru částici neznámou vědě. Po odletu se rozpadl na fotony. Jejich energie umožnila odhadnout hmotnost neznámé částice - asi 750 gigaelektronvoltů. A předpokládejme, že byl detekován druhý Higgsův boson, který je 6krát těžší než ten první vyřazený v experimentech z let 2011 a 2012. Fyzici o tom hovořili na konferenci, která se nedávno konala v Itálii - v Alpách.
Srážky protonů se zdvojnásobením otřásly novou částicí z vesmíru
Podle teorie jeden - první - Higgsův boson dává hmotu hmotě ve vesmíru, takže všechny ostatní částice jsou „vážné“. Proto se jí říká božská částice. Nebo kousek boha. Byla to ona, kdo chyběl pro finální triumf standardního modelu, který vysvětluje strukturu našeho vesmíru. Jen jedna částice.
Propagační video:
Byl nalezen Higgsův boson. Standardní model zvítězil - již není třeba jej revidovat a hledat nějakou novou fyziku. Druhý Higgsův boson však všechno zničil, protože jeho existenci standardní model nepředpokládal. To znamená, že by nemělo být. A zdá se, že je …
Co a co obdaruje druhý boson? Je to další božská částice? Neexistují žádné přesné odpovědi. Stále není dostatek statistických údajů, aby byl jeden Higgsův boson uznán za skutečný. Pravděpodobnost je však vysoká - vědci dvou detektorů - CMS (Compact Muon Solenoid) a ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) nezávisle na sobě narazili na stopy neznámé částice.
Jeden z detektorů, který zaznamenal rozpad druhého Higgsova bosonu.
Možná, pokud se objev potvrdí, bude stále nutné vymyslet novou fyziku, ve které je mnohem více částic než ve staré.
Některé horké vědecké hlavy fantazírují: co když druhý Higgsův boson naznačuje existenci určité páté základní síly - kromě známých čtyř: gravitace, elektromagnetická interakce, silná a slabá jaderná interakce?
Nebo patří nová částice - protože je tak těžká - ke stejné temné hmotě, která je ve vesmíru údajně plná, ale kterou nelze nijak detekovat?
Fyzici na křižovatce. Nové experimenty na LHC lze zahájit kdekoli. Ale nenechají vás nudit.
NA DRUHOU STRANU
Fyzici se nebojí hledat novou fyziku
Mimochodem, vědci se nechystali spočívat na jednom Higgsově bosonu. A hledání přístupů k nové fyzice je nevyděsilo. Ve skutečnosti bych v sérii experimentů na modernizovaném LHC - se zdvojnásobenou kapacitou, která skončí v roce 2018 - právě včas na mistrovství světa v Rusku, chtěl:
1. Získejte temnou hmotu. Podle teorie je tato látka v našem vesmíru již 85 procent. Ale prakticky je to stále nepolapitelné. Není známo, z čeho se temná hmota skládá, kde, jak a proč je skrytá.
Fyzici si nejsou jisti, zda budou schopni přímo vidět temnou hmotu - očekávají registraci částic, na které se rozpadá. Mimochodem, Higgsův boson byl objeven podobným způsobem.
2. Vyřaďte z protonů některé exotické částice - například supersymetrické, což jsou těžší verze běžných částic. Teoreticky by měly znovu existovat.
3. Pochopte, kam antihmota odešla. Podle existujících fyzikálních teorií by náš svět neměl existovat. Koneckonců, jak jsme si jisti, vzniklo to jako důsledek velkého třesku, kdy něco neuvěřitelně maličkého a neuvěřitelně hustého náhle „explodovalo“, rozšířilo se a proměnilo v hmotu. Spolu s tím však byla antihmota povinna vytvořit - přesně stejné množství jako hmota. Pak měli zničit - to znamená zmizet zábleskem světla. Výsledkem není žádný vesmír. Je však k dispozici. A pokud ano, pak následkem něčeho bylo víc hmoty než antihmoty. Což nakonec vedlo ke vzniku všech věcí. Ale co způsobilo plodnou úvodní zaujatost? A kam nakonec celá antihmota šla? Neřešitelné hádanky. Pokusí se je vyřešit, v experimentech na LHC dostávají částice antihmoty.
4. Zjistěte, zda existují další dimenze. Teorie plně připouští, že v našem světě neexistují tři rozměry - délka, výška, šířka (X, Y, Z), ale mnohem více. Z toho se říká, že gravitace se projevuje mnohem slabší než jiné základní interakce. Její síly jdou do jiných dimenzí.
Fyzici věří, že je možné dokázat existenci dalších dimenzí. Chcete-li to provést, musíte najít částice, které mohou existovat pouze s dalšími rozměry. V souladu s tím se o to pokusí - fyzici - v nových experimentech na LHC.
5. Zajistěte něco jako stvoření světa. Fyzici mají v úmyslu reprodukovat první okamžiky života vesmíru. Experimenty, ve kterých místo protonů narazí mnohem těžší ionty olova, by měly umožnit návrat k samotným počátkům. A vyrobit látku, která se objevila asi před 13,7 miliardami let bezprostředně po Velkém třesku. A v důsledku toho. Koneckonců právě z této záhadné události údajně došlo ke stvoření světa. A zpočátku v něm - na světě - nebyly žádné atomy, natož molekuly a existovala pouze takzvaná kvark-gluonová plazma. Jsou to ionty olova rozbité po čelních srážkách, které je vygenerují na smithereens.
Předchozí podobné experimenty toho moc nevysvětlily - nebyl dostatek kolizní síly. Nyní to bylo zdvojnásobeno. A plazma by měla být stejná, z jaké se skládal novorozený vesmír.
Podle jedné hypotézy, jakmile se objevila, vesmír se nechoval jako plyn. Jak již bylo navrženo. Spíše to bylo tekuté - husté a super horké. A výraz „kvark-gluonová polévka“, který byl použit na primární hmotu v ní, se může ukázat jako více než jen obrazný.
Alternativně byl nejprve vytvořen neuvěřitelně horký plyn, poté se změnil na něco horkého a tekutého. A teprve potom - z toho - se svět kolem nás postupně začal „vynořovat“. Možná, že nové experimenty s prohibitivní silou umožní přesnější pochopení primární hmoty. A určete, zda byla kapalná nebo plynná.
Jaderní fyzici chtějí pochopit, jak vesmír funguje
ODKAZ
Obří bagel
Fyzici z Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN) znovu uvedli na trh svůj cyklopický stroj - Large Hadron Collider (LHC), aka Large Hadron Collider (LHC), který prošel modernizací 3. června 2015. Energie srážky protonů v předchozích experimentech byla 7 teraelektronvoltů (TeV). A nyní byl zvýšen na 14 TeV.
Když byl právě postaven LHC, jeden z fyziků zrodil aforismus: „Pokusíme se zjistit, co se stane, a pokusíme se pochopit, co to znamená.“Nyní se aforismus stal ještě důležitějším.
Na vytvoření LHC a dalších experimentech se podíleli zástupci 100 zemí, více než 10 tisíc vědců a specialistů, včetně několika stovek z Ruska.
LHC je protonový urychlovač ve tvaru koblihy o průměru 27 kilometrů. Je pohřben v hloubkách 50 až 175 metrů na hranici Švýcarska a Francie. Je lemována supravodivými - urychlujícími se částicemi - magnety chlazenými kapalným héliem. Dva paprsky částic se pohybují kolem prstence v opačných směrech a kolidují téměř rychlostí světla (0,9999 od něj). A rozbít se na smithereens: na takové množství úlomků, do kterých se dříve nemohlo ničit. Výsledky jsou zaznamenávány pomocí obrovských detektorů ALICE, ATLAS, CMS a LHCb.
Velký prsten s hadronovým urychlovačem
Vědci se snaží zvýšit počet srážek na miliardu za sekundu. Paprsky protonů pohybující se po urychlovacím prstenci sledují takzvané pakety. Zatím existuje 6 paketů, z nichž každý obsahuje asi 100 miliard protonů. Počet balíků se dále zvýší na 2808.
Pokusy, které trvaly od roku 2009 do roku 2013, a současná série - na modernizovaném urychlovači - nezpůsobily žádné kataklyzmy: ani globální, ani lokální. S největší pravděpodobností se to v budoucnu přenese. Je pravda, že existují plány, jak přivést energii srážek protonů na 33 teraelektronvoltů (TeV). To je více než dvakrát tolik než v experimentech, které probíhají nyní.
Vladimír LAGOVSKÝ