The Великий адронний колайдер (LHC) відновиться в п’ятницю після трирічної перерви, і, як очікується, вирішить наукове питання про те, чи може таємнича аномалія вказувати на існування п’ятої фундаментальної сили природи.
незрозумілі результати Я згадував минулого року Він знову розпалив надії, що коллайдер довжиною 20 миль зможе зробити друге масштабне відкриття, більше ніж через десять років. бозон Хіггса.
«Ми йдемо в цю гонку з більшим оптимізмом щодо можливості наближення революції», – сказав доктор Мітч Патель, фізик з Імперського коледжу Лондона, чия команда відповідала за дослідження минулого року.
Поки що все, що було виявлено в LHC – включаючи Хіггса – відповідає т.зв. Стандартна форма. Це була провідна теорія фізики елементарних частинок з 1970-х років, але, як відомо, вона неповна, оскільки не може пояснити деякі найглибші таємниці фізики, такі як природа темної матерії.
але, Дані, зібрані в експерименті LHCbодин з чотирьох масивних детекторів частинок у Cern у Швейцарії, який, схоже, показує, що частинки поводяться так, що неможливо пояснити стандартною моделлю.
Експеримент розглядав розпад частинок, званих кварками краси, які, як очікується, розпадуться з однаковою швидкістю на електрони та їх більш важкі родичі, мюони. Однак у кварках краси виявляється на 15% менше мюонів, що вказує на те, що невідомий фактор – потенційно нова сила – схилив терези. Два з головних кандидатів включають гіпотетичні частинки, що несуть силу, звані лептокварками, або Z простими числами.
«Ставки дуже високі», — сказав Патель. “Якщо ми це підтвердимо, то це буде революція, якої ми ніколи не бачили – звичайно в моєму житті. Ви не хочете все зіпсувати”.
Перш ніж закрити LHC для просування в 2018 році, команда зібрала достатньо даних, щоб вказати, що шанси на випадковий результат становили приблизно тисячу. Але золотий стандарт для фізики елементарних частинок є набагато суворішим з рівнем довіри 3,5 метра, що означає, що потрібно більше даних, перш ніж буде оголошено відкриття. Існує також давня ймовірність того, що якийсь невідомий експериментальний недолік може пояснити результати.
«Коли ви показуєте цей результат фізикам з елементарних частинок, їхній перший інстинкт: «Ви, хлопці, зіпсувалися», а не нова сила природи», — сказав Патель. «Ми, фізики, любимо бути вище впевненості і вийти з іншого боку».
Протягом минулого року очікування зросли завдяки більш інтригуючим натякам на фізику за межами Стандартної моделі, які спостерігалися в інших експериментах, включаючи нещодавні. Непояснені результати Фермілабораторії в Сполучених Штатах.
«Схоже, що зараз є набір вільних ниток», — сказав професор Джон Баттерворт з Університетського коледжу Лондона, який працює над експериментом Атлас з Великого адронного колайдера. «Це змусило мене подумати, що може бути щось у межах досяжності від цієї гонки чи наступного раунду».
Якщо БАК не вдасться виявити нову науку за межами стандартної моделі, сказав Баттерворт, це не буде невдачею, але залишить поле «трохи в глухому куті» щодо того, куди слід дивитися далі.
Очікується, що третій раунд триватиме до 2026 року після оновлення, яке включало встановлення додаткових потужних магнітів, призначених для стиснення протонів всередині колайдера в більш тонкі, щільніші пучки. Це збільшить швидкість зіткнень частинок всередині прискорювача, а це означає, що вчені зможуть відстежувати рідкісні події з більшою точністю.
“Потенціал для відкриття нових ідей все ще дуже великий, – сказав Ашутош Котвал, фізик-експериментатор з Університету Дьюка в США і співголова дослідницької групи з експерименту Атласу Великого адронного колайдера. – Слід зазначити. що дані, які ми зібрали наразі, становлять лише одну десяту від загальної кількості. Що ми і плануємо. Падати духом ще рано».
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
