nauka.offnews.bgГолемият адронен колайдер, управляван от Европейската организация за ядрени изследвания

...
nauka.offnews.bgГолемият адронен колайдер, управляван от Европейската организация за ядрени изследвания
Коментари Харесай

Мистериите, които Големият адронен колайдер трябва да разгадае

nauka.offnews.bg

Големият адронен колайдер, ръководен от Европейската организация за нуклеарни проучвания или ЦЕРН, е голям ускорител на частици. Това е най-голямото научно оборудване, построено в миналото от човечеството, с обиколка над 27 километра. Наскоро неговият общоприет шеф - доктор Фабиола Джианоти (Fabiola Gianotti) - посети България и изнесе лекция във Физическия факултет на Софийския университет.

Големият адронен колайдер (LHC) е прочут най-много с откриването през 2012 година на частицата бозона на Хигс, последното изчезнало парче от Стандартния модел на обикновените частици. Бозонът на Хигс, дружно със обвързваното с него поле на Хигс, изяснява произхода на масата на всички елементарни фундаментални частици. Откритието му бе теоретичен успех, за който бяха нужни съвсем половин век. Всъщност след откриването му през 2013 година двама учени, които предсказаха съществуването на бозона на Хигс, завоюваха Нобеловата премия по физика.

Но за какво след този успех Големият адронен колайдер към момента работи?

Търсенето на бозона на Хигс не бе единствената причина да бъде построено това оборудване. В по-широк проект, Големият адронен колайдер е основан за проучване на надълбоко фундаментални научни въпроси.

Например, за какво законите на природата са такива, каквито са? Как е зародила Вселената? И би трябвало ли да бъде Вселената такава, каквато е?

В статия на ABC Science,  доктор Мартин Севиър (Martin Sevior), академик от колаборацията LHC Atlas споделя за очакванията за отговор на огромните загадки на градежа на Вселената, които дава адронния колайдер на ЦЕРН.

" Очаквахме да намерим Хигс бозона, тъй като [с него] Стандартният модел на физиката на обикновените частици работи добре, щеше да е в действителност необичайно, в случай че не бяхме го намерили. Сега прекосяваме на най-високите равнища на сила, с които в миналото е работено и с неспокойствие чакаме какво ще видим там! ", коментира д-р Мартин Севиър.

" Надяваме се, че подсиленият колайдер да разреши на физиците да открият нещо, което не очаквали ", допълва физикът.
1. Тъмната материя
Тъмната материя съставлява към 75% от цялата материя във Вселената, само че учените към момента не знаят какво съставлява и по тази причина я назовават ​​тъмна материя.

" Астрономите за първи път виждат, че тъмната материя съществува, когато схващат, че гравитационното привличане е незадоволително, с цел да обикалят с толкоз огромна скорост звездите към центъра на галактиката ", споделя Сервиър.



Главен претендент за парченце на тъмната материя са WIMP (Weakly interacting massive particles), т.е. хипотетичните  " едва взаимодействащи солидни частици ".

WIMP могат да са от вида на суперсиметричните частици, огледални облици на естествените частици като електрони и кварки.



Съвременното ни схващане за физиката на обикновените частици, известно като " Стандартния модел " работи добре за разяснение множеството неща на субатомно равнище.

" Въпреки това уравненията стартират да се чупят над сили от порядъка на тераелектронволт, по тази причина този прилив на сила [заради модернизацията на LHC] е толкоз трогателен "  - казва Севиър.

" За да се изясни това, теоретиците са измислили суперсиметрията, която изумително предвижда частици със същите свойства като тъмната материя. Ето за какво суперсиметрията е водеща доктрина - кандидат за физиката оттатък Стандартния модел, въпреки че няма доказателства за нея към момента ".

Ако учените са прави, частиците на тъмната материя би трябвало да бъдат открити в по-високите енергийни равнища, които към този момент са вероятни в LHC.
2. Антивеществото
Антиматерията е като елементарната материя, само че с противопоставен заряд. Антиматерията е мистерия, тъй като би трябвало да е имало е имало равни количества материя и антиматерия по време на Големия гърмеж, основал Вселената преди 13,7 милиарда години.

Днес обаче няма следи от антиматерия в галактики или мъглявини и антивещество се вижда рядко и единствено за малко, да вземем за пример при някои типове радиоактивно раздробяване, преди да се анихилира при контакт с естествената материя.

Ние съществуваме в веществен свят, по тази причина учените считат, че би трябвало да има минимални разлики в свойствата на материята и антиматерията, които да са определили превеса на елементарната материя.

 Магнитен капан за антиводород към опита ALPHA на Големия адронен колайдер. (снимка: Niels Madsen)

ЦЕРН вече сътвори дребни количества антиматерия. В един от опитите учените са запазили 309 атома антиводород, само че защото материята и антиматерията взаимно се унищожават (анихилират) с обособяване на сила, когато влязат в контакт, антиводородът изчезва след по-малко от 17 минути.

Възобновяването на работата на LHC ще разреши на учените да продължат да изследват неповторимите свойства на антиматерията по-подробно.

" Може би ще разберем дали антиводородът пада надолу или нагоре под влияние на гравитацията ", споделя Сервиър.

" Това е сложен, само че забавен тест за фундаменталната физика. Ние чакаме, антивеществото да се форсира под въздействие на гравитацията тъкмо по същия метод, както елементарното вещество, само че никой не го е правил преди, тъй че нашите хрумвания за това по какъв начин работи гравитацията може да се извърнат с главата надолу ".

 Експериментът ASACUSA - капан за струпване на антиводород: празнина (в зелено) за свръхфини преходи, шестполюсен магнит (червено / сиво) и антиводороден детектор (жълто). Схема: ЦЕРН

 
3. Изследване на гравитацията и другите измерения на пространство-времето
Учените желаят да схванат за какво гравитацията е толкоз друга от другите сили на природата.

Възможно е да не усещаме цялостния резултат на гравитацията, в случай че се популяризира в други измерения.

Учените ще могат да ревизират дали съществуват спомагателни измерения като потърсят частици, които могат да съществуват единствено в случай че тези спомагателни измерения са действителни.

" Така че вместо суперсиметрията е допустимо новата физика да бъде физиката на спомагателните измерения ", споделя Севиър.

" Теорията допуска, че ще има по-тежки версии на общоприетите частици в други измерения, т. нар. частици на Калуца-Клайн, които имат по-голяма маса от тази на общоприетите частици. "



Една от вероятните форми на спомагателни измерения, усукани, " смачкани " до размери, милиарди пъти по-малки от размера на един атом, тъй че не може да ги забележим. В рамките на всяка от тези форми вибрира и се движи струна - главният съставен елемент на Вселената съгласно теорията на Калуца-Клайн и теорията на струните. Илюстрация: Wikimedia Commons

Тези частици могат да се проявят само при високоенергийни конфликти.

 

Цялата обява Тук

Следете PETEL.BG всяка минута 24 часа в денонощието последните вести - такива, каквито са, от Света, България и Варна!

Изпращайте вашите фотоси на [email protected] когато и да е на дежурния редактор!

За реклама виж - https://petel.bg/advertising-rates.html
--> --> --> --> ``
рекламаКоментариКоментирай посредством FacebookЗа да пишете мнения, апелирам регистрирайте се за секунди ТУКНапиши коментарИме:Коментар:
`` Последни вести `` реклама
СПОДЕЛИ СТАТИЯТА



Промоции

КОМЕНТАРИ
НАПИШИ КОМЕНТАР