Сумеет ли Объемной адронный коллайдер определить «пропавшую Вселенную»?

    Рассказывают, что самые томные для выполнения музыкальные партии часто являются самыми примитивными. То же самое и с наукой: простые вопросцы вроде «из чего же состоит Вселенная?» ставят в тупик самые безоблачные интеллекты в области физики. Ставили, во всяком случае. На последующей недельке Объемной адронный коллайдер в ЦЕРНе опять заработает опосля двухгодовой програмки техобслуживания и модернизации.

    Сумеет ли Объемной адронный коллайдер определить «пропавшую Вселенную»?

    Когда это же произойдет, энергия столкновения частиц будет вдвое свыше, чем в прошедший раз, когда физики нашли бозон Хиггса. Подразумевается, что увеличенные способности а также, в конце концов, раскроют суть «темной материи» — невидимой, однако принципиальной составляющей Вселенной, на которую приходится подле четверти всей материи.

    Черная материя возникла на радарах большинства ученых в 1974 году, благодаря наблюдениям южноамериканского астролога Веры Рубин, которая увидела, что суперзвезды, крутящиеся вокруг темных дыр в центрах спиральных галактик вроде нашей, проделывают это же с одной и той самой же скоростью, независимо от расстояния перед началом центра.

    Сего и не обязано происходить — и и не происходит в явно сравнимых системах вроде нашей Галлактики, где планетки, оккупированные гравитацией Солнца, крутятся тем самым медлительнее, чем далее присутствуют. Нептун обращается вокруг Солнца 165 земных лет, когда Планете земля востребован для сего всего год.

    Наше осознание гравитации дает подсказку нам, что все обязано происходить определенно эдак же.

    То, что суперзвезды Веры крутятся с схожей скоростью, предстало сюрпризом: зримо, там существовало все больше всякого, что обеспечивало гравитацию, чего же мы и не лицезрели. Черная материя. С того времени черная материя предстала общим термином для вещества (материи), которое обязано быть, однако коего мы и не лицезреем. Лишь вот до сего времени невнятно, чем эта черная материя обязана быть представлена.

    Это же и не значит, что прогресса нет вообщем. В текущее время числится, что черная материя — не ординарно обыкновенный материал в образе газа, пыли и мертвых кинозвезд, кои ординарно и не сияют. В текущее время наукой признано, что черная материя — это же собрание базовых частиц вроде кварков и глюонов, из которых состоят атомы, узнаваемые нам. Однако это же и не определенно.

    Эти «темные» тривиальные крупицы знамениты как только вимпы: малосильно взаимодейстующие громоздкие крупицы, WIMP. Этот акроним, как только и термин «темная материя», сам по самому себе определяет, как только эти теоретические сотворения черной материи ведут себя. «Слабо взаимодействующие» значит, что у их не достаточно общего с стандартной материей. Они пролетают прямо через нее. Это же выполняет них очень тяжелыми для обнаружения, беря во внимание, что традиционная материя — все, что у нас существуют для них обнаружения.

    Часть «массивная» значит, что у их существуют толпа. Что с объемами — невнятно. Осталось лишь «частица», что известно, в принципе, хотя распознавание возможно и предпочтительнее. Черная материя — это собственного рода тривиальные крупицы, кои владеют чертами вимпов.

    В теории эти вимпы умеют быть самыми различными вещами, однако работа доктора Карлоса Френка из Вуза Дарема сузила спектр поиска этих вещей. Наряду с сотрудниками Френк гораздо сначала собственной научной карьеры в 1980-х годах заявил, что черная материя обязана быть представлена вимпами и обязана быть «холодной».

    Сумеет ли Объемной адронный коллайдер определить «пропавшую Вселенную»?

    Тогда это же заявление существовало спорным, однако с течением времени Френк снабдил собственную теорию значимым весом в научных кругах.

    «Процесс достаточно элементарен. Все, что для вас надо — гравитация и несколько базисных допущений».

    Фактически, этими допущениями и были заявления Френка об фолиант, что черная материя состоит из вимпов и является прохладной.

    Вселенные, кои подросли на его персональном компьютере, оказались неотличимы от нашей и предоставили существенную поддержку идее прохладной черной материи. И так как черная материя существовала частью моделирования, ее можно существовало предпринять зримой. Невидимое открылось. Ее можно чуть не коснуться, восхищался Френк.

    Однако это же «чуть ли» оказалось неувязкой. Дело в фолиант, что вы и не сможете прикоснуться к ней — потому-то и пробы найти ее до сего времени и не увенчались фуррором. Однако черная материя обязана быть там, и она возможно представлена простыми частичками — а по данной части у нас существуют сильная машинка, которая может найти эти крупицы: Объемной адронный коллайдер.

    Сумеет ли Объемной адронный коллайдер определить «пропавшую Вселенную»?

    Вы понимаете, что БАК сталкивает протоны, парящие на околосветовой скорости по 27-километровой трубе в обратных направлениях. Столкновение приводит к двум последствиям. Во-первых, протоны разлагаются, выявляя кварки, глюоны, калибровочные бозоны и альтернативные тривиальные крупицы атомного вещества. В Обычной фотомодели существуют 17 частиц — и они все были замечены на БАК.

    Во-вторых, столкновений может произвести альтернативные, наиболее томные крупицы. Когда они образуются, сенсоры БАК них улавливают. За одним из этаких сенсоров стоит ли доктор Дейв Карлтон из Бирмингемского вуза.

    «Иногда вы производите наиболее громоздкие крупицы. Их-то мы и ищем».

    Дейв — и все другие в CERN — отыскивает них, так как эти крупицы умеют быть составной частью черной материи. Звучит это же маловероятно — как может традиционная материя произвести материю, которую нереально узреть либо найти с помощью стандартной материи. Однако это же имеет смысл исходя из убеждений несомненной концепции Немалого Взрыва.

    Ежели черная материя бытует, она возникла в ходе Немалого Взрыва, как только и все другое.

    И дабы узреть, что могло возникнуть в ходе Немалого Взрыва, надо воссоздать его условия. Единственное пространство, где можно них воссоздать, это же точка столкновения на БАК. Чем скорее столкновение, тем самым поближе оно к температуре Немалого Взрыва.

    Все есть основания предполагать, что черная материя возможно воспроизведена в ускорителях частиц вроде БАК. Наиболее тамошнего, бытует математическая теория, которая предвещает, что 17 составляющих Обычной фотомодели имеют партнеров в образе остальных 17 частиц. Этот принцип именуется «суперсимметрия».

    Доктор Джон Эллис, физик-теоретик из Кингс-Колледж в Лондоне, который а также ишачит в CERN, — поклонник суперсимметрии, как только и почти все альтернативные. Он уповает, что некие из этих пока что чисто теоретических суперсимметричных частиц покажутся на образу в скором времени.

    «Мы возлагали надежды, что они выявят себя в первом же запуске БАК. Однако сего и не произошло», — сетует он.

    Сумеет ли Объемной адронный коллайдер определить «пропавшую Вселенную»?

    Джон Эллис

    Эллис поясняет, что это же значит, что суперсимметричные крупицы обязаны быть тяжелее, чем задумывались ученые, и покажутся лишь при наиболее больших энергиях, кои и не были доступны перед началом текущего момента.

    Во время второго пуска БАК столкновения будут происходить с двойной энергией, и доктор Эллис питает надежду, что суперсимметричные крупицы в конце концов покажутся. Это же важнейший момент для суперсимметрии. Ежели она изъявит себя на БАК, все будет ладно. Неполадка черной материи разрешится, вместе с иными аномалиями в Обычной фотомодели физики.

    Однако ежели суперсимметрия и не покажется, как только в прошедший раз, физики и астрофизики обязаны будут находить альтернативные идеи и разъяснения тамошнего, из чего же состоит наша Вселенная. Может быть, им же придется начать все поновой.