Physiker vermuten, dass ein zweites Higgs-Boson gefunden wird - schwerer als das erste
Der Large Hadron Collider überrascht weiterhin. Vor einigen Jahren entdeckten Physiker das Higgs-Boson, indem sie Protonen kollidierten und zersplitterten, die sich mit Lichtgeschwindigkeit in einem riesigen Ring mit Lichtgeschwindigkeit bewegten. Lassen Sie es indirekt sein - nach seinem Verfall, aber es wurde entdeckt. Dafür erhielten die Wissenschaftler, die die Existenz des Higgs-Bosons voraussagten - François Engler und tatsächlich Peter Higgs selbst - 2013 den Nobelpreis für Physik.
Higgs vergoss Tränen, als er erfuhr, dass sein und Gottes Boson entdeckt worden waren
In Experimenten, die im Dezember 2015 stattfanden, wurden Protonen mit aller Macht geschlagen. Infolgedessen war es möglich, ein der Wissenschaft unbekanntes Teilchen aus dem Universum auszuschalten. Nach dem Herausfliegen zerfiel es in Photonen. Ihre Energie ermöglichte es, die Masse des unbekannten Teilchens abzuschätzen - etwa 750 Gigaelektronvolt. Nehmen wir an, dass ein zweites Higgs-Boson entdeckt wurde, das sechsmal schwerer ist als das erste, das in den Experimenten von 2011 und 2012 ausgeschlagen wurde. Physiker sprachen darüber auf einer Konferenz, die kürzlich in Italien stattfand - in den Alpen.
Kollisionen von Protonen mit Doppel schüttelten ein neues Teilchen aus dem Universum aus
Theoretisch gibt das eine - das erste - das Higgs-Boson der Materie im Universum Masse, wodurch alle anderen Teilchen "schwer" werden. Daher wird es ein göttliches Teilchen genannt. Oder ein Stück Gottes. Sie fehlte für den endgültigen Triumph des Standardmodells, was die Struktur unseres Universums erklärt. Nur ein Teilchen.
Werbevideo:
Das Higgs-Boson wurde gefunden. Das Standardmodell hat gesiegt - es besteht keine Notwendigkeit mehr, es zu überarbeiten und nach neuer Physik zu suchen. Das zweite Higgs-Boson ruinierte jedoch alles, da seine Existenz im Standardmodell nicht vorgesehen war. Das heißt, es sollte nicht sein. Und er scheint zu sein …
Was und was verleiht der zweite Boson? Ist das ein anderes göttliches Teilchen? Es gibt keine genauen Antworten. Es gibt immer noch nicht genügend statistische Daten, um ein weiteres Higgs-Boson als real zu erkennen. Die Wahrscheinlichkeit dafür ist jedoch hoch - die Forscher zweier Detektoren - CMS (Compact Muon Solenoid) und ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) - stießen unabhängig voneinander auf die Spuren eines unbekannten Partikels.
Einer der Detektoren, die den Zerfall des zweiten Higgs-Bosons aufzeichneten.
Wenn die Entdeckung bestätigt wird, muss möglicherweise noch eine neue Physik erfunden werden, in der sich viel mehr Teilchen befinden als in der alten.
Einige heiße wissenschaftliche Köpfe phantasieren: Was ist, wenn das zweite Higgs-Boson die Existenz einer bestimmten fünften Grundkraft anzeigt - zusätzlich zu den bekannten vier: Schwerkraft, elektromagnetische Wechselwirkung, starke und schwache nukleare Wechselwirkung?
Oder gehört das neue Teilchen - da es so schwer ist - zu derselben dunklen Materie, die angeblich im Universum voll ist, aber in keiner Weise nachgewiesen werden kann?
Physiker am Scheideweg. Neue Experimente am LHC können überall gestartet werden. Aber sie werden dich nicht langweilen lassen.
ANDERERSEITS
Physiker haben keine Angst vor der Suche nach neuer Physik
Wissenschaftler würden sich übrigens nicht auf einem Higgs-Boson ausruhen. Und die Suche nach Ansätzen für neue Physik erschreckte sie nicht. In einer Reihe von Experimenten mit einem modernisierten LHC - doppelte Kapazität, die 2018 enden wird - möchte ich pünktlich zur Weltmeisterschaft in Russland Folgendes tun:
1. Holen Sie sich dunkle Materie. Theoretisch beträgt diese Substanz in unserem Universum bereits 85 Prozent. Aber praktisch ist es immer noch schwer fassbar. Es ist nicht bekannt, woraus dunkle Materie besteht, wo, wie und warum sie verborgen ist.
Physiker sind sich nicht sicher, ob sie dunkle Materie direkt sehen können - sie erwarten, die Teilchen zu registrieren, in die sie zerfällt. Das Higgs-Boson wurde übrigens auf ähnliche Weise entdeckt.
2. Schlagen Sie einige exotische Partikel aus den Protonen aus - zum Beispiel supersymmetrische Partikel, die schwerere Versionen gewöhnlicher Partikel sind. Theoretisch sollten sie wieder existieren.
3. Verstehe, wohin die Antimaterie gegangen ist. Nach den bestehenden physikalischen Theorien sollte unsere Welt nicht existieren. Wie wir sicher sind, entstand es schließlich als Ergebnis des Urknalls, als etwas unglaublich Winziges und unglaublich Dichtes plötzlich "explodierte", sich ausdehnte und sich in Materie verwandelte. Zusammen damit musste sich aber auch Antimaterie bilden - genau so viel wie Materie. Dann sollten sie vernichten - das heißt, mit einem Lichtblitz verschwinden. Das Ergebnis ist kein Universum. Es ist jedoch verfügbar. Und wenn ja, dann gab es aufgrund von etwas mehr Materie als Antimaterie. Was am Ende zur Entstehung aller Dinge führte. Aber was hat die fruchtbare Eröffnungsneigung verursacht? Und wohin ging am Ende die ganze Antimaterie? Unlösbare Rätsel. Sie werden versuchen, sie zu lösen, indem sie in Experimenten am LHC Antimaterieteilchen erhalten.
4. Finden Sie heraus, ob es zusätzliche Abmessungen gibt. Die Theorie gibt voll und ganz zu, dass es in unserer Welt nicht drei Dimensionen gibt - Länge, Höhe, Breite (X, Y, Z), sondern viel mehr. Daraus ergibt sich, und die Schwerkraft manifestiert sich viel schwächer als andere fundamentale Wechselwirkungen. Ihre Kräfte gehen in andere Dimensionen.
Physiker glauben, dass es möglich ist, die Existenz zusätzlicher Dimensionen zu beweisen. Dazu müssen Sie Partikel erkennen, die nur mit zusätzlichen Abmessungen existieren können. Dementsprechend werden sie - Physiker - in neuen Experimenten am LHC versuchen, dies zu tun.
5. Ordnen Sie so etwas wie die Erschaffung der Welt an. Physiker wollen die ersten Momente des Lebens des Universums reproduzieren. Experimente, bei denen anstelle von Protonen viel schwerere Bleiionen kollidieren, sollten es ermöglichen, zu den Ursprüngen zurückzukehren. Und um eine Substanz herzustellen, die vor etwa 13,7 Milliarden Jahren unmittelbar nach dem Urknall erschien. Und als Ergebnis davon. Schließlich soll aus diesem rätselhaften Ereignis heraus die Erschaffung der Welt stattgefunden haben. Und zuerst gab es in dieser Welt keine Atome, geschweige denn Moleküle, und es gab nur das sogenannte Quark-Gluon-Plasma. Es wird durch Bleiionen, die nach Frontalzusammenstößen aufgebrochen werden, in Stücke gerissen.
Frühere ähnliche Experimente haben nicht viel geklärt - es gab nicht genug Kollisionskraft. Jetzt wurde es verdoppelt. Und das Plasma sollte das gleiche sein, aus dem das neugeborene Universum bestand.
Einer Hypothese zufolge verhielt sich das Universum nicht wie ein Gas, sobald es erschien. Wie zuvor vorgeschlagen. Es war eher flüssig - dicht und super heiß. Und der Ausdruck "Quark-Gluon-Suppe", der auf die darin enthaltene Hauptsache angewendet wurde, kann sich als mehr als nur bildlich herausstellen.
Alternativ wurde zuerst ein unglaublich heißes Gas erzeugt, das sich dann in etwas Heißes und Flüssiges verwandelte. Und erst dann - daraus - begann die Welt um uns herum allmählich "aufzutauchen". Vielleicht ermöglichen neue Experimente mit unerschwinglicher Macht ein genaueres Verständnis der primären Materie. Und bestimmen Sie, ob es flüssig oder gasförmig war.
Kernphysiker wollen verstehen, wie das Universum funktioniert
REFERENZ
Riesenbagel
Physiker der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) haben ihre Zyklopenmaschine neu auf den Markt gebracht - den Large Hadron Collider (LHC), auch bekannt als Large Hadron Collider (LHC), der am 3. Juni 2015 modernisiert wurde. Die Kollisionsenergie von Protonen betrug in früheren Experimenten 7 Teraelektronvolt (TeV). Und jetzt wurde es auf 14 TeV gebracht.
Als der LHC gerade gebaut wurde, brachte einer der Physiker den Aphorismus hervor: "Wir werden versuchen zu sehen, was passiert und zu verstehen, was es bedeutet." Jetzt ist der Aphorismus noch relevanter geworden.
Vertreter von 100 Ländern, mehr als 10.000 Wissenschaftler und Spezialisten, darunter mehrere Hundert aus Russland, nahmen an der Schaffung des LHC und an nachfolgenden Experimenten teil.
Der LHC ist ein Donut-förmiger Protonenbeschleuniger mit einem Durchmesser von 27 Kilometern. Es ist in Tiefen von 50 bis 175 Metern an der Grenze zwischen der Schweiz und Frankreich begraben. Es ist mit supraleitenden - Teilchen beschleunigenden - Magneten ausgekleidet, die mit flüssigem Helium gekühlt werden. Zwei Teilchenstrahlen bewegen sich in entgegengesetzten Richtungen um den Ring und kollidieren fast mit Lichtgeschwindigkeit (0,9999 davon). Und zerbrechen in Stücke: in eine solche Anzahl von Fragmenten, in die vorher nichts zerschmettert werden konnte. Die Ergebnisse werden mit riesigen ALICE-, ATLAS-, CMS- und LHCb-Detektoren aufgezeichnet.
Großer Hadron Collider Ring
Wissenschaftler wollen die Anzahl der Kollisionen auf eine Milliarde pro Sekunde bringen. Die Protonenstrahlen, die sich entlang des Kolliderrings bewegen, folgen den sogenannten Paketen. Bisher gibt es 6 Pakete mit jeweils etwa 100 Milliarden Protonen. Ferner wird die Anzahl der Pakete auf 2808 erhöht.
Die Experimente, die von 2009 bis 2013 dauerten, und die aktuelle Serie - auf dem modernisierten Collider - verursachten keine Kataklysmen: weder global noch lokal. Höchstwahrscheinlich wird es in Zukunft übertragen. Es stimmt, es gibt Pläne, die Energie von Protonenkollisionen auf 33 Teraelektronvolt (TeV) zu bringen. Dies ist mehr als doppelt so viel wie in den Experimenten, die derzeit durchgeführt werden.
Vladimir LAGOVSKY
