Ми повністю змінюємо наше розуміння Всесвіту

Великий Хадрон Collider знову працює на подвійний швидкості. Фізіологи вважають, що зіткнення частинок на частотах ближнього світла допоможуть розкрити цілий набір нових частинок, які відкривають внутрішню фізику: надсиметрію. На цій темі ми трохи доторкнулися, це час, щоб обговорити те, що суперсиметрія і чому нам потрібно.

На даний момент домінуюча теорія фізики частинок є стандартною моделлю. Ми можемо самі зателефонувати одержувачу і узгодити зручний час.

Стандартна модель є найкращим описом, але це далеко від ідеального.

У 1970-ті рр. утворилася неповна стандартна теорія моделі. Це сукупність рівнянь, що описує, як всі відомі елементарні частинки взаємодіють з чотирма фундаментальними силами: сильні і слабкі сили, електромагнетизм і тяжіння.

"Це деякі речі, які стандартна модель не може пояснити", - говорить фізик Георг Редлінгер лабораторії Brookhaven, який працює на експерименті ATLAS у LHC. Ми знаємо, що це неповна теорія. Стандартна модель відмінно зв'язує перші три цих чотирьох фундаментальних сил, але не займається тяжінням. Гравітність настільки слабкий, що навіть іграшка магніт може подолати його. Інші три сили набагато сильніше. Гравітність є надзвичайно важливою для фізики, а її поведінка описана в загальній теорії пружності Ейнштейна.

Нор може стандартна модель пояснити наявність таємничої речовини, що називається темною речовиною, яка тримає галактики разом. І не можна пояснити, чому так багато іншого значення в Всесвіті, ніж антиматтер, навіть якщо має бути однакова сума.

Supersymmetry - це розширення стандартної моделі, яка може допомогти заповнити деякі з цих недоліків. Передбачає, що кожна частинка в стандартній моделі може мати односторонній партнер. Це стосується навіть знайомих частинок, таких як електрони. Суперсиметрія прогнозує, що електрони мають «електронні» партнери, фотон мають «фотіно» партнери та ін.

Ось всі зазори фізики, які можуть виправити суперсиметрію.

Суперсиметрія може пояснити, чому хіба хіба так легко

Незважаючи на те, що стандартна модель продемонструвала існування гена Хігса, її відкриття зробила ще одну тріщину в теорії. Хіггі, які фізики спостерігали в LHC в 2012 році, набагато світліше, ніж очікувалося. Модель Higgs boson - це трильйони разів важче, ніж які фізики спостерігали під час першого LHC-бігу, говорить Дон Лінкольн, фізика в лабораторії Фермі.

Як частинка, яка дає масу іншим частинкам, Higgs повинні бути дуже важкими, оскільки він взаємодіє з величезною кількістю частинок. У зв'язку з тим, що суб'єкти, передбачені суперсиметрією, можуть виправити це. Якщо вони існують, ці додаткові частинки будуть скасовані внески партнерів до маси Higgs. Таким чином, Хігс босон буде світло, як ми бачили його.

Це природне пояснення набагато більш бажане, ніж внесення змін до існуючої моделі Стандарту. Коли ви змушені виправити теорії, які пояснюють те, що ви дійсно захочете, це означає, що "Ви не знаєте, що ви робите", - говорить Лінкольн, і теорія, здається, неправильна або неповна.

р.



Стандартні частинки моделі в внутрішньому колі; суперсиметричні партнери в зовнішній

Суперсиметрія може пояснити темну матерію

Темна справа невидима і все одно невизначена, але вона рахує до 27% усього значення в Всесвіті.

Найлегші надсиметричні частинки, передбачені теорії, можуть бути елюзивні частинки темної речовини, які фізики були мисливські протягом десятиліть. Supersymmetry прогнозує, що ця частинка буде мати нейтральний заряд і навряд чи буде взаємодіяти з будь-яким іншим частинкам. Приблизно такий опис фізики очікується від частинок темної речовини.

Темна матерія невидима, тому частинки, які роблять її, повинні бути нейтральними, інакше вони розкидають світло і стають видимими. Ці частинки також не взаємодіють з будь-яким, інакше ми вже виявили їх.

Суперсиметрія в напрямку універсальної теорії фізики

Основна мета фізики полягає в тому, щоб наш розуміння Всесвіту в будь-яких простих умовах.

Наприклад, ми зараз розуміємо, що яблуня, яка викликала падіння на голову Ньютона, є однаковою тяжіння, яка керує планетами і зірками. І тепер ми знаємо, що закони електрики і закони магнетизму є просто двома законами, які визначають одну фундаментальну силу електромагнетизму.

Якщо надсиметричні частинки були включені в стандартну модель, вони будуть тісно пов'язані три з чотирьох фундаментальних сил, описаних Стандартною моделлю: електромагнетизмом, сильною силою і слабкою силою. Суперсиметрія означає, що всі три сили мають однакову міцність на дуже високих рівнях енергії.

р.



Багатовимірний Calabi-Yau простір

Зокрема, суперсиметрія може посилити теорію рядків. Суперсиметрія часто описана як пружинна панель для теорії рядка - в якійсь версії суперсиметрії необхідно зробити її можливим.

Теорія Стрінга залишається одним із провідних кандидатів на тему «Теорія всього», що висвітить всю фізику. Тим не менш, це дуже важко перевірити його експериментально.

«Енергія структур, що стругана теорія працює так високою, що ми, ймовірно, ніколи не реплікуємо її в лабораторії», – коментує Стівен Вейнберг. Тим не менш, відкриття надсиметрії буде принаймні, дозволяти струнким аортам дізнатися, що вони заголовки в правому напрямку.





Як босони літати

Лікарі вважають, що ми знайдемо докази для надсиметрії? Незважаючи на багаторічний пошук, ніхто не знайшов ніяких доказів надсиметрії. У двох-трьох роках великі історії не виявили. Наприклад, майже половина століття, щоб відкрити хігський босон, оскільки теоретичне припущення його існування. Ми не бачимо доказів для надсиметрії, ця теорія залишається дуже потужною.

"Це така красива ідея, яку вона повинна бути правою, - каже Redlinger. Тим не менш, Всесвіт не піклується про те, що наші історії є, говорить Лінкольн. Багато фізикологів говорять, що ми повинні були виявлені докази надсиметричних частинок вже в першому запуску LHC, тому теорія може бути добре вимкнена.

Але тільки тому, що ми не бачили ніяких надсиметричних частинок, не означає, що вони не існують. Може бути щось про те, як проявляється суперсиметрія, що ми ще не розуміємо. Може бути більш потужним коміром, необхідний для поверхневих частинок, щоб проявляти себе.

Ми не знаємо до роботи LHC. Прискорювач змінених частин буде працювати на 60 відсотків менше, ніж раніше, збираючи 360 мільйонів зіткнень на секунду до 700 мільйонів зіткнень на секунду. Якщо суперсиметрія досягла рівня енергії на момент останнього запуску, дані цього року можуть бути повністю неприпустимо.

Звичайно, ми не можемо нічого знайти. Але це добре для нас.

Якщо суперсиметрія неправильна, вона відкриє двері на новий набір теорій. Також буде більш довіра в інших теорій, таких як багатостороння, яка ніколи не мала багато довіри. Ми очікуємо запуску. Видання

Джерело: hi-news.ru