Cel mai mare atom de atom din lume primește un nou upgrade puternic

Cel mai mare atom de atom din lume ar putea obține un upgrade.

Colader de hadron mare (LHC), situat la laboratorul CERN de la granița elvețiană-franceză, a fost construit în urmă cu peste un deceniu, cu două obiective în minte. În primul rând, pentru a stabili existența Boson Higgsparticulele de temelie a modelului standard al fizicii particulelor, a prezis până în anii ’60; Și în al doilea rând, pentru a găsi orice particule noi, în special cele care ar putea valida unul dintre numeroșii concurenți la teoriile fizice dincolo de Model standard.

Dar, în timp ce LHC a dovedit un succes atunci când vine vorba de Higgs, a căror existență a fost confirmată de oamenii de știință CERN în 2012, Atom Smasher a fost, de asemenea, un eșec atunci când vine vorba de particule noi. În ciuda a mai bine de un deceniu de căutare, colizorul nu a găsit urme de fizică dincolo de modelul standard.

Nerespectarea particulelor noi nu este tocmai un lucru rău. Rezultatele negative continue au respins multe modele alternative, ceea ce înseamnă că cel puțin oamenii de știință știu la ce idei sunt rele și nu mai merită să lucrați. Dar lipsa rezultatelor pozitive a părăsit și modernul Fizica particulelor În întuneric, fără niciun indiciu despre ce idei ipotetice ar putea merita să fie urmărite.

LHC, la fel de puternic pe cât este să vezi particule subatomice, are un punct orb. A fost proiectat cu anumite particule ipotetice în minte, în special cele care au sarcină electrică și nu au pe durata de viață lungă. Și există o clasă de particule ipotetice, cunoscute sub numele de particule neutre de lungă durată, care pot aluneca de cele două detectoare principale ale LHC fără notificare. Așadar, poate că mașina uriașă a dezvăluit fizică nouă în fiecare zi, dar acele particule erau nedetectabile.

Înrudite: Oamenii de știință susțin că găsesc „primele dovezi observaționale care susțin teoria șirurilor”, care ar putea dezvălui în sfârșit natura energiei întunecate

Acest fapt nu s -a pierdut pe designerii originali ai LHC. La scurt timp după ce colizorul a început operațiunile, o echipă s-a adunat pentru a proiecta un detector suplimentar pentru a căuta particule de lungă durată. Acest detector, cunoscut sub numele de Mathusla-numit pentru Methuselah, personajul biblic care a trăit de peste 900 de ani și reprezintă o hodoscop masiv de sincronizare pentru particule neutre ultra-stabile-este în etapele sale finale de proiectare, Potrivit unui raport de mai mult de 30 de oameni de știință implicați în proiect, publicate pe 26 martie către serverul de preprint Arxiv.

Dacă finanțarea rămâne pe cale, echipa speră să înceapă construcția în acest an.

Trezirea Mathusla

Mathusla va consta dintr -o cameră uriașă de 130 de metri (40 de metri), umplută cu nimic altceva decât aer și înconjurat de maluri de detectoare. Acesta ar fi așezat la aproximativ 330 de metri (100 m) distanță de fasciculul principal de colizor, cu murdărie și rocă care umple spațiul dintre.

În fizica particulelor, „de lungă durată” este un termen relativ. În acest caz, multe particule ipotetice au planuri de viață de aproximativ câteva sute de nanosecunde – o eternitate în comparație cu marea majoritate a particulelor care sunt studiate în prezent la LHC.

Dacă Mathulsa funcționează, detectorul suplimentar va aștepta ca una dintre aceste particule de lungă durată să se îndrepte spre camera principală. Acolo se va descompune într -un duș de alte particule, iar băncile de senzori vor căuta strălucirea lor.

Particulele de lungă durată ar putea oferi fizicienilor informații despre natura detaliată a bosonului Higgs, posibili însoțitori la Higgs și explicații cu privire la motivul pentru care forța gravitației este atât de slabă. Pot chiar ajuta la dezvăluirea identității materie întunecată – Substanța misterioasă despre care se preconizează că va constitui aproximativ 85% din toate materia în univers și totuși rămâne în mare măsură necunoscută științei.

Cu rezultate atât de interesante potențial la îndemână, să sperăm doar că nu va trebui să așteptăm 900 de ani pentru ca Mathusla să fie construit.

Paul M. Sutter este profesor de cercetare în astrofizică la Suny Stony Brook University și Institutul Flatiron din New York. El apare în mod regulat la TV și Podcast -uri, inclusiv „Întrebați un Spaceman”. El este autorul a două cărți, „Locul tău în univers” și „Cum să mori în spațiu” și este un contribuabil regulat la Space.com, Live Science și multe altele. Paul a primit doctoratul în fizică de la Universitatea din Illinois din Urbana-Champaign în 2011 și a petrecut trei ani la Institutul de Astrofizică din Paris, urmat de o bursă de cercetare din Trieste, Italia.