The Didysis hadronų greitintuvas (LHC) po trejų metų pertraukos bus atnaujintas penktadienį ir tikimasi, kad jis išspręs mokslinį klausimą, ar paslaptinga anomalija gali rodyti penktosios pagrindinės gamtos jėgos egzistavimą.

mįslingi rezultatai Pernai minėjau Jis vėl įžiebė viltis, kad 20 mylių ilgio greitintuvas po daugiau nei dešimtmečio gali padaryti antrą didžiulį atradimą. Higso bozonas.

„Į šias lenktynes ​​žengiame su didesniu optimizmu dėl artėjančios revoliucijos“, – sakė Londono imperatoriškojo koledžo dalelių fizikas daktaras Mitchas Patelis, kurio komanda praėjusiais metais buvo atsakinga už tyrimus.

Kol kas viskas, kas buvo atrasta LHC – įskaitant Higgsą – atitinka vadinamąjį. Standartinė forma. Tai buvo pagrindinė dalelių fizikos teorija nuo aštuntojo dešimtmečio, tačiau žinoma, kad ji neišsami, nes nepaaiškina kai kurių giliausių fizikos paslapčių, pavyzdžiui, tamsiosios materijos prigimties.

bet, Duomenys, surinkti atliekant LHCb eksperimentąvienas iš keturių masyvių dalelių detektorių Černe Šveicarijoje, kuris rodo, kad dalelės elgiasi taip, kaip negalima paaiškinti standartiniu modeliu.

Eksperimente buvo nagrinėjamas dalelių, vadinamų grožio kvarkais, skilimas, kurios, kaip tikimasi, vienodu greičiu suirs į elektronus ir jų sunkesnius pusbrolius – miuonus. Tačiau atrodo, kad grožio kvarkuose yra 15 % mažiau miuonų, o tai rodo, kad nežinomas veiksnys – galimai nauja jėga – pervertė svarstykles. Du iš geriausių kandidatų yra hipotetinės jėgą nešančios dalelės, vadinamos leptokvarkais arba Z pradmenimis.

„Statymai yra labai dideli“, – sakė Patelis. „Jei tai patvirtinsime, tai bus revoliucija, kokios mes dar nematėme – tikrai mano gyvenime. Nenorite jos sugadinti.”

Prieš uždarydama LHC paaukštinimui 2018 m., komanda surinko pakankamai duomenų, rodančių, kad tikimybė, kad rezultatas įvyks atsitiktinai, buvo maždaug tūkstantis. Tačiau auksinis dalelių fizikos standartas yra daug griežtesnis, kai patikimumo lygis yra 3,5 metro, o tai reiškia, kad prieš paskelbiant apie atradimą reikia daugiau duomenų. Taip pat jau seniai egzistuoja galimybė, kad rezultatus gali paaiškinti koks nors nežinomas eksperimentinis trūkumas.

„Kai parodote šį rezultatą dalelių fizikai, jų pirmasis instinktas yra: „Jūs, vaikinai, sugedote“, o ne nauja gamtos jėga“, – sakė Patelis. „Mes, fizikai, mėgstame būti aukščiau tikrumo ir išeiti iš kitos pusės.

Praėjusiais metais lūkesčius padidino intriguojančios fizikos užuominos, nei standartinis modelis, matytas kituose eksperimentuose, įskaitant naujausius. Nepaaiškinami Fermilab rezultatai Jungtinėse Amerikos Valstijose.

„Atrodo, kad dabar yra laisvų gijų rinkinys“, – sakė Londono universiteto koledžo profesorius Johnas Butterworthas, dirbantis su Didžiojo hadronų greitintuvo atlasu. „Tai privertė mane galvoti, kad šiose lenktynėse ar kitame etape gali būti kažkas pasiekiamo.

Butterwortho teigimu, jei LHC nepavyks aptikti naujo mokslo, nesusijusio su standartiniu modeliu, tai nereikštų nesėkmės, bet paliktų lauką „šiek tiek nesuprantamoje vietoje“, kur turėtume ieškoti toliau.

Tikimasi, kad trečiasis raundas vyks iki 2026 m., po atnaujinimo, kurio metu bus sumontuoti papildomi galingi magnetai, skirti suspausti protonus greitintuvo viduje į smulkesnius, tankesnius pluoštus. Tai padidins dalelių susidūrimų greitintuvo viduje dažnį, o tai reiškia, kad mokslininkai galės tiksliau stebėti retus įvykius.

„Galimybė atrasti naujas idėjas vis dar yra labai didelė“, – sakė Ashutosh Kotwal, eksperimentinis dalelių fizikas iš Duke universiteto (JAV) ir vienas iš tyrimų grupės, tiriančios didžiojo hadronų greitintuvo Atlas eksperimentą, pirmininkas. kad iki šiol mūsų surinkti duomenys tesudaro dešimtadalį visų. Kurį planuojame. Dar per anksti nusimesti.”