A Large Hadron Collider ma (július 5-én) újra üzemel, és arra tervezték, hogy a részecskéket soha nem látott energiaszinten zúzza össze.
Az Nagy hadronütköztető (LHC) a világ legnagyobb és legerősebb részecskegyorsítója. Található CERN A svájci Genf közelében a 17 mérföldes (27 kilométeres) kör ma működik, miután négy évet töltött offline frissítések miatt. A javítások befejeztével a tudósok az óriásgyorsító segítségével protonokat akarnak összetörni rekordenergiájú, akár 13,6 billió elektronvolt (TeV) rekordenergiával – ez az energiaszint növeli annak valószínűségét, hogy a gyorsító részecskéket termel, amelyeket a tudomány még nem figyelhet meg. .
A gyorsító részecskenyaláb frissítések több mint megnövelték teljesítménytartományukat; A kompresszió szintjének növelése, a nyalábok részecskékkel való sűrűbbé tétele olyannyira megnöveli az ütközés valószínűségét, hogy a gyorsító várhatóan több részecskekölcsönhatást fog felvenni a harmadik spinje során, mint két korábbi kísérletében együttvéve. Az előző két időszakban, 2009-től 2013-ig, valamint 2015-től 2018-ig, kukorica A Smasher továbbfejlesztette a fizikusok megértését arról, hogyan hatnak egymásra az anyag építőkövei – ún Alapforma Ez vezetett a régóta várt felfedezéshez Higgs-bozonA megfoghatatlan részecske, amely megadja minden anyagnak a tömegét.
Összefüggő: Egy „X részecskét” fedeztek fel az idők hajnalából a Nagy Hadronütköztetőben
De a gyorsítókísérletek ellenére, amelyek 3000 tudományos közleményt készítettek sok kis felfedezésről és a mélyebb fizika érdekes utalásairól, a tudósok még nem találtak meggyőző bizonyítékot új részecskékre vagy teljesen új fizikára. A frissítés után remélik, hogy ez változni fog.
„Mérjük a Higgs-bozon anyaggal való kölcsönhatásának erősségét, és soha nem látott pontosságra kényszerítjük a részecskéket, és folytatjuk a kutatást a Higgs-bozon lebomlása után. sötét anyag Amellett, hogy további Higgs-bozonokat keresünk.” – Andreas Hooker, a Large Hadron Collider szóvivője Atlas együttműködésegy nemzetközi projekt, amelyben fizikusok, mérnökök, technikusok, diákok és kisegítő személyzet vesz részt. nyilatkozat (Új lapon nyílik meg).
Az LHC 17 mérföldes földalatti hurkán belül a protonok közel fénysebességgel mozognak, mielőtt ütköznének egymással. Eredmények? Új és néha furcsa részecskék képződnek. Minél gyorsabban mennek a protonok, annál nagyobb az energiájuk. Minél nagyobb az energia, annál nagyobb molekulatömeget tud előállítani, ha összetöri őket. Az olyan kukoricadarálók, mint az LHC, észlelik a potenciális új részecskéket az árulkodó bomlástermékek keresésével, mivel a nehezebb részecskék általában rövid életűek, és azonnal könnyebb részecskékre bomlanak.
Az LHC egyik célja, hogy tovább vizsgálja a Standard Modellt, azt a matematikai keretrendszert, amelyet a fizikusok a világon ismert összes alapvető részecske leírására használnak. Világegyetem és azokat az erőket, amelyekkel kölcsönhatásba lépnek. Bár a modell az 1970-es évek közepe óta létezik végleges formájában, a fizikusok korántsem elégedettek vele, és folyamatosan új módszereket keresnek a tesztelésére, és szerencsés esetben új fizikákat fedeznek fel, amelyek kudarcot vallanak.
Ennek az az oka, hogy a modell, annak ellenére, hogy az eddigi legátfogóbb és legpontosabb, hatalmas hiányosságokkal rendelkezik, így teljesen képtelen megmagyarázni, hol van az gravitáció Ki, miből áll a sötét anyag, vagy miért van sokkal több anyag, mint Antianyag az univerzumban.
Míg a fizikusok a továbbfejlesztett gyorsítóval szeretnék megvizsgálni a Standard Modell szabályait, és többet megtudni a Higgs-bozonról, az LHC négy fő detektorának frissítése azt is jó helyzetbe hozza, hogy a már ismerteken túlmenően keressenek fizikát. Az LHC-k fő detektorait – az ATLAS-t és a CMS-t – továbbfejlesztették, hogy több mint kétszer annyi adatot gyűjtsenek, mint korábban új küldetésük során, hogy olyan részecskék után kutassanak, amelyek két ütközés során is fennmaradhatnak; Az LHCb detektor pedig, amely immár 10-szer több adatot gyűjt, mint korábban, meg fogja keresni a töréseket az univerzum alapvető szimmetriáiban, és magyarázatot keres arra, hogy az univerzum miért tartalmaz több anyagot, mint antianyagot.
Összefüggő: A fizikusok egy soha nem látott részecskét fedeznek fel az asztallapon
Eközben az ALICE detektort futtatják a nagyenergiájú ionütközések tanulmányozására, amelyek 50-szeresére nőnek a korábbi futtatásokhoz képest. Az ionok összetörésekor az ionok – atommagok, amelyek elektromos töltést adnak le az elektronok eltávolításával a pályájukról – egy primordiális szubatomi levest hoznak létre, amelyet kvark-gluon plazmának neveznek, egy olyan halmazállapotot, amely csak az első mikroszekundumban létezett. a nagy robbanás.
E kutatási erőfeszítések mellett egy kisebb csoportból álló csoport más fizikai rejtélyek gyökereit is vizsgálja kísérletekkel, amelyek a protonok belsejét vizsgálják. viselkedés vizsgálata kozmikus sugarak; És egy hosszú elméleti mágneses monopólus keresése, egy hipotetikus részecske, amely egy elszigetelt mágnes, amelynek csak egy mágneses pólusa van. Ezekhez hozzáadódik még két új kísérlet, a FASER (Advanced Search Experiment) és az SND (Scattering and Neutrino Detector), amelyek két új detektor telepítésével váltak lehetővé, miközben a gyorsítót nemrég leállították. A FASER nagyon könnyű és gyengén kölcsönható részecskéket, például neutrínókat és sötét anyagot fog keresni, az SND pedig kizárólag neutrínókSzellemszerű részecskék, amelyek a legtöbb anyagon át tudnak haladni anélkül, hogy kölcsönhatásba lépnének vele.
Az egyik részecskefizikus, akit különösen izgatott a keresése, a régóta várt axon, egy furcsa hipotetikus részecske, amely nem bocsát ki, nem nyel el és nem veri vissza a fényt, és a sötét anyag összetételének fő gyanúsítottja.
Az LHC harmadik fordulója a tervek szerint négy évig tart. Ez után az idő után az ütközések ismét leállnak a további frissítésekhez, amelyek még magasabb teljesítményszintre emelik a Collidert. A korszerűsítés és 2029-ben ismét működőképes LHC nagy fényerejű ütköztetője várhatóan az előző három ciklus összesített adatainak tízszeresét fogja rögzíteni.
Eredetileg a Live Science-en jelent meg.
Lili Farkas az Androbit szerzője, aki hírekkel, politikával, üzleti témákkal, technológiával, sporttal, szórakozással és életmóddal foglalkozik. Célja, hogy közérthető, hasznos és megbízható információkkal segítse az olvasókat az aktuális események és fontos témák követésében.
More Stories
Apple okosgyűrű fejlesztésén dolgozhat – érkezhet az iRing
Rejtélyes marsi jelenséget azonosítottak egy elveszett NASA-űrszonda korábbi adatai alapján
Óriási aszteroida közelíti meg a Földet: a NASA szerint továbbra sincs teljes védelem