The World's Largest Atom Smasher Could Be Tweaked to Hunt 'Dark World' Particles

Кредит: ЦЕРН

Ученые, возможно, новый способ заглянуть в физике «темный мир».

В новом документе, физики-теоретики говорят, что у них новый план для Поиск теоретических частиц, которые до сих пор никогда не наблюдалось. Эти частицы, получившей название долгоживущих частиц, или ТОО, может быть окном в темной материи и темной энергии, которые вместе составляют 95% Вселенной. Темная материя оказывает гравитационное притяжение на обычное вещество и темная энергия является причиной расширения Вселенной с ускорением. Но не может быть непосредственным наблюдением, потому что любые взаимодействия они со светящейся материи Вселенной немощным, сказал Лю Чжэнь, докторской исследователь в Университете штата Мэриленд.

«Они не говорят нам,» Лю, один из исследователей, кто работает над новым планом, рассказал Живой науки.

А ТОО может обеспечить путь для этого темного мира, чтобы общаться с светлее. И Лю и его коллеги считают, что по настройке некоторых детекторов в самую большую в мире атомную ускорителя Большого Адронного Коллайдера (LHC) близ Женевы, Швейцария, физики могли бы найти их. [11 Самых Больших Неотвеченных Вопросов О Темной Материи]

«Темный мир», также известен как «скрытый сектор», — описывает набор гипотетических частиц, выходящих за рамки Стандартной модели физики. (Стандартная модель объясняет, протоны, нейтроны, электроны и все странные субатомных частиц, которые выходят вместе с ними, такие как кварки, мюоны, нейтрино и бозон Хиггса.)

Если все «нормальные» в одну долину, темный мир в параллельной долины хребта, сказал Лю. Это занимает огромное количество энергии, чтобы подняться по хребту, так что частицы в Темной долине сильно взаимодействуют друг с другом, но только немного с другой стороны горы. Но некоторые частицы могут пройти через этот энергетический барьер из темного мира в тот, который мы обычно встречаем через процесса, называемого квантового туннелирования. Эти частицы, вероятно, не будет в темной материи эквиваленты стабильные частицы, как протоны или нейтроны, сказал Лю, но, возможно, будет больше похоже на более нестабильных частиц Стандартной модели.

Это те туннелирование частиц, что ученые заинтересованы в поиске. Но эти частицы, если они существуют, единичны, говорит Liantao Ван, физик-теоретик в Университете Чикаго. Бак бросает протонов друг с другом в головокружительном темпе, производя 1 миллиарда столкновений в секунду. Эти столкновения разрушают протоны в большом количестве известных, Стандартной модели частиц. Для ученых, ищущих скрытый сектор, Все эти частицы являются просто шумом. Частицы они заинтересованы в, сказал Ван, может появиться лишь несколько раз в десятилетие.

Ван, вместе с Лю и его коллеги, Цзя Лю, являются авторы новой статье, опубликованной 3 апреля в журнале письма в ЖЭТФ, предложив путь, чтобы мельком увидеть этих редких частиц.

Все сводится к времени. ТОО, сказал Ван, должны быть массивные и неуклюжие по сравнению со Стандартной моделью частиц, что бак создает навалом. Их медлительность из-за большой энергетический барьер им приходится преодолевать, чтобы просто произвести впечатление на мире обычной материи, сказал Лю. Но темпы их черепашьими также полезная функция для физиков. Большинство элементарных частиц в коллайдере движутся со скоростью света и быстро распадаются. Бозон Хиггса, например, ушло всего 10 в минус 22 секунды, превращая в более стабильные частицы. [Фото: крупнейший в мире Сокрушитель атомов (бак)]

ТОО, хотя, надо жить медленно — до одной десятой секунды, сказал Ван. Они также ездят медленнее, чем скорость света. Таким образом, регулируя детекторы на LHC искать частицы, которые опаздывают на свои датчики должны быть ключ к их обнаружению.

«Это очень простая идея, — говорила Ванга, — но он оказывается на удивление эффективной».

Некоторые из этих корректировки будут естественно с обновлениями на LHC, которые сейчас продолжаются, сказал Лю. Коллайдер частиц будет снова открыть в 2021 году, с детекторами, которые сможете измерить сроки частицы прибытие в 10 раз точнее, чем это может в настоящее время, сказал он. Оттуда, сказал он, это всего лишь вопрос нескольких настроек программного обеспечения, чтобы использовать функциональные возможности на LHC, и убедившись, что физиков-экспериментаторов, которые используют коллайдер приоритеты поиска. Теперь, Ван И Лю сказал, что они и их коллеги экспериментатор, имеющий ряд встреч, чтобы убедиться, что все на той же странице.

«Это произойдет», — сказал Лю.

  • Странные кварки и мюоны, Боже мой! Мельчайшие частицы природы рассекают
  • Что это? Ответы На Ваши Вопросы Физики
  • 18 Раз Квантовых Частиц Взорвали Наши Умы

Первоначально опубликовано на прямую науки.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *