حلم من الفيزيائيين: ما المصادمات ستكون أكثر برودة بكثير من الكبير?

تاريخ:

2019-01-24 00:00:21

الآراء:

766

تصنيف:

1مثل 0كره

حصة:

حلم من الفيزيائيين: ما المصادمات ستكون أكثر برودة بكثير من الكبير? Source:

إذا فيزياء الجسيمات الأولية الحصول على طريقهم, برامج جديدة سوف تكون قادرة على يوم واحد إلى استكشاف شامل الغريب دون الذرية الجسيمات في الفيزياء — بوزون هيغز. ست سنوات بعد اكتشاف هذه الجسيمات في مصادم هادرون الكبير ، الفيزيائيين تخطط ضخمة آلة جديدة التي سوف تستمر لعشرات الكيلومترات في أوروبا ، اليابان أو الصين.

جديد المصادمات: ما هم

اكتشاف هذه الجسيمات تحت الذرية ، الذي يكشف عن أصل الشامل ، أدى إلى الانتهاء من النموذج القياسي — شامل نظرية فيزياء الجسيمات. و أيضا كان إنجازا هاما في المصادم ، حاليا أكبر مسرع في العالم — بعد كل شيء ، البحث عن بوزون هيغز, ولكن ليس فقط, بنيت عليها.

الآن الفيزيائيين تريد أن تذهب عميقا في أسرار بوزون هيغز على أمل أنه سيكون مفتاح حل المشاكل التي طال أمدها من فيزياء الجسيمات. "جسيم هيغز هو خاص" ، ويقول الفيزيائي Ipang فان مدير معهد فيزياء الطاقة العالية في بكين. "نحن نعتقد أن هيغز هو نافذة على المستقبل".

مصادم هادرون الكبير ، الملقب LHC ، تتكون من حلقة في طوله 27 كيلومترا داخل منها البروتونات تسارع إلى ما يقرب من سرعة الضوء و تصطدم مليارات المرات في الثانية الواحدة ، وصلت تقريبا إلى الحد من قدراتها. لقد تعاملت بشكل جيد مع اكتشاف هيغز ، ولكن لا تصلح دراسة مفصلة.

لذلك ، فيزياء الجسيمات الطلب نوع جديد من مصادم الجسيمات مصممة لتعمل أكوام من هيغز البوزونات. اقترح العديد من المشاريع الجديدة من آلات قوية ، ويأمل العلماء أن هذه المصانع هيغز يمكن أن تساعد على إيجاد حلول صارخ الضعف في النموذج القياسي.

" لا نظرية كاملة الكون" يقول التجريبية فيزياء الجسيمات غالينا ابراموفيتش من جامعة تل أبيب. على سبيل المثال, هذه النظرية لا تفسر المادة المظلمة غير مضمون ، كتلة من الضروري لحساب مساحة الملاحظات ، مثل حركة النجوم في المجرات. كما لا يفسر الكون مصنوع من المسألة ، في حين أن المادة المضادة هي نادرة جدا.

من أنصار جديد المصادمات القول بأن دراسة متأنية بوزون هيغز قد يشير العلماء نحو حل هذه الألغاز. ولكن بين العلماء السعي جديدة مكلفة مسرعات غير معتمدة. الى جانب ذلك ، فمن الواضح أنه يمكن العثور على هذه الآلات.

التالي

في انتظار الدولي مصادم خطي في شمال اليابان. على عكس المصادم ، حيث تتحرك الجزيئات على حلقة من MLK يسرع شعاعين من الجسيمات في خط مستقيم مباشرة على بعضنا البعض في كل 20 ميل على طول. وبدلا من محاولة دفع البروتونات معا ، فإنه يدفع الإلكترونات و المادة المضادة الشركاء ، والبوزيترونات.

ومع ذلك ، في ديسمبر / كانون الأول عام 2018 ، لجنة متعددة التخصصات من المجلس العلمي من اليابان بدلا من المشروع ، داعيا الحكومة إلى توخي الحذر مع دعمها طرح السؤال ، تبرر المتوقع الإنجازات العلمية تكلفة مصادم ، الذي يقدر حاليا بنحو 5 مليار دولار.

من أنصار القول بأن الخطة MLK اصطدام الإلكترونات والبوزيترونات ، وليس البروتونات ، لديها عدد من المزايا الرئيسية. الإلكترونات والبوزيترونات هي الجسيمات الأولية ، أي أنها أصغر مكونات البروتونات تتكون من جسيمات أصغر — الكواركات. وهذا يعني أن اصطدام البروتونات سوف تكون أكثر فوضوية و إنشاء أكثر جدوى القمامة والجسيمات, والتي سوف يكون من خلال التدقيق.

بالإضافة إلى ذلك ، أثناء اصطدام البروتونات فقط جزء من الطاقة من كل بروتون يحصل في الواقع في حادث تصادم ، في حين أن الإلكترون-بوزيترون المصادمات يتم نقل الجزيئات في اشتباك كامل من الطاقة. وهذا يعني أن العلماء أن طاقة التصادم لزيادة عدد المنتجة هيغز البوزونات. في نفس الوقت, MLK سوف تتطلب فقط 250 مليار إلكترون فولت لإنتاج هيغز البوزونات مقابل 13 تريليون إلكترون فولت في الخزان.

MLK "جودة البيانات المستلمة سوف يكون أعلى من ذلك بكثير" يقول فيزياء الجسيمات الأولية لين ايفانز "سيرن" في جنيف. واحد من كل 100 التصادم على MLK سوف تنتج بوزون هيغز ، بينما في المصادم هذا يحدث كل 10 مليارات التصادمات.

ومن المتوقع أن الحكومة اليابانية سوف تتخذ قرارا بشأن مصادم في آذار / مارس. يقول إيفانز أنه إذا MLK الموافقة عليه وسوف يستغرق حوالي 12 عاما. في وقت لاحق, مسرع يمكن أيضا أن تتم ترقية إلى زيادة الطاقة التي يمكن أن تحقق.

سيرن لديها خطط لإنشاء آلة مماثلة — الاتفاق الخطي مصادم (كليك). فإنه سيتم أيضا دفع الإلكترونات والبوزيترونات ، ولكن في طاقات أعلى من MLK. طاقته سوف تبدأ من 380 مليار إلكترون فولت وسوف تزيد إلى 3 تريليون إلكترون فولت في سلسلة من التحديثات. لتحقيق هذه طاقات أعلى ، من الضروري تطوير تكنولوجيا جديدة لتسريع الجسيمات ، ثم كليك تظهر بوضوح ليس قبل MLK ، ويقول إيفانز الذي يرأس التعاون بين الباحثين من كلا المشروعين.

تشغيل في حلقة مفرغة

اثنين آخرين المخطط مصادم في الصين وأوروبا ، سوف تكون مستديرة مثل الدبابة ، ولكن الكثير أكثر: مع كل محيط 100 كيلومتر. هذا هو مجموعة كبيرة من دائرة إلى دائرة مزدوجة البلاد ليختنشتاين. هو تقريبا طول الطريق الدائري.

دائرية الإلكترون بوزيترون مصادم البناء في الصين والتي لم تتحدد بعد, دفع الإلكترونات والبوزيترونات 240 مليارإلكترون فولت ، وفقا المفاهيمي خطة رسميا في تشرين الثاني / نوفمبر ومحمية من قبل فان معهد فيزياء الطاقة العالية. هذا مسرع يمكن أن تكون في وقت لاحق تحديث اصطدام البروتونات عند الطاقات العالية. يقول العلماء أنه يمكن أن يبدأ البناء تكلفة هذا الجهاز 5-6 مليار دولار بحلول عام 2022 و الانتهاء بحلول عام 2030.

في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية المقترحة في المستقبل دائرية مصادم ، BPC أيضا بدء عملية على مراحل عن طريق الاصطدام الإلكترونات والبوزيترونات والبروتونات في وقت لاحق. في نهاية المطاف سوف يكون الهدف الوصول إلى اصطدام البروتون في 100 تريليون إلكترون فولت ، التي هي أكثر من سبع مرات خزان الطاقة.

وفي الوقت نفسه ، فإن العلماء اغلاق المصادم لمدة عامين ، ترقية الجهاز إلى العمل في طاقة أعلى. في 2026 كسب دبابة مع لمعان عالية ، الأمر الذي سيزيد من وتيرة اصطدام البروتونات خمس مرات على الأقل.

صورة هيغز

عندما تم بناء الخزان ، كان العلماء إلى حد ما على ثقة بأنك سوف تجد مع بوزون هيغز. ولكن مع آلات جديدة ومن غير الواضح ما جسيمات جديدة للبحث. هم ببساطة إلى كتالوج كيف بقوة هيغز يتفاعل مع جزيئات أخرى.

قياسات التفاعلات هيجز يمكن تأكيد توقعات النموذج القياسي. ولكن إذا الملاحظة تختلف عن التوقعات التناقض قد غير مباشرة تشير إلى وجود شيء جديد مثل الجزيئات التي تشكل المادة المظلمة.

بعض العلماء نأمل أن يكون هناك شيء غير متوقع. لأن هيغز بوسون الغامض: congenerous هذه الجزيئات في السائل ، على غرار دبس. لماذا ؟ ليس لدينا أي فكرة ، يقول فيزياء الجسيمات مايكل بسكين من جامعة ستانفورد. هذا السائل يتخلل الكون تباطؤ الجسيمات ومنحهم الوزن.

سر آخر هو أن كتلة هيغز في مليون مليار أقل من المتوقع. هذه غرائب يشير إلى أن هناك جسيمات أخرى. سابقا ، يعتقد العلماء أنه يمكن الإجابة على مشاكل هيغز باستخدام نظرية والتناظر الفائق — ساكن حيث كل الجسيمات قد أثقل شريك. ولكن هذا لم يحدث لأن خزان العثور على أي أثر supersymmetric الجسيمات.

في المستقبل المصادمات لا تزال تجد دليلا على والتناظر الفائق أو تلميح في جسيمات جديدة ، ولكن العلماء لا تعطي وعود. الآن هم أكثر انخراطا في التنمية من الأولويات وتقديم الحجج لصالح جديدة المصادمات وغيرها من التجارب في فيزياء الجسيمات. شيء واحد مؤكد: المقترح مسرع سوف استكشاف المجهول مع نتائج غير متوقعة.

لا تفوت التحديثات حول هذا الموضوع في قنواتنا

المزيد

ما هو الخطأ مع اختبارات الفيروس ؟

ما هو الخطأ مع اختبارات الفيروس ؟

اليوم العديد من تشويه صورة غيتس ، متهما إياه بتعمد التقطيع من السكان (ولكن كيف؟) و في نفس الوقت كل الخطايا المميتة. أقول لماذا الملياردير الأمريكي هو في الواقع أحسنت و لا الزواحف بغض النظر عن مدى القلق من أنه قد يبدو ، ولكن العالم اعتادوا على فيروس ك...

ما هو الفضاء الرباعي الأبعاد?

ما هو الفضاء الرباعي الأبعاد?

نمذجة حركة الكاميرا في الفضاء الرباعي الأبعاد. رأي العالم في مختلف الأبعاد يغير الطريقة التي ننظر بها كل شيء حولها ، بما في ذلك الزمان والمكان. فكر في الفرق بين بعدين وثلاثة أبعاد السهل, ولكن ماذا عن الرابع ؟ من المهم أن نفهم ما تعنيه العلماء و الباح...

المحاكاة الحاسوبية أثبتت أن

المحاكاة الحاسوبية أثبتت أن "تأثير الفراشة" لا وجود له

تأثير الفراشة يشير إلى خصائص بعض النظم الفوضوية حسنا, المشجعين الخيال العلمي – حان الوقت خيبات الأمل. تذكر قصة راي برادبري «صوت الرعد»? في هذا الصياد مروحة اسمه Eckels يذهب على تكلفة الصيد في عصر الدهر الوسيط ، ولكن في طريق العودة عن طريق ا...

تعليقات (0)

هذه المادة قد لا تعليق أول

إضافة تعليق

أخبار ذات صلة

عالما بطريق الخطأ العثور على أقدم نسخة من الجدول الدوري

عالما بطريق الخطأ العثور على أقدم نسخة من الجدول الدوري

في بعض الأحيان يمكنك اكتشاف مدهش حقا لا قيمة الأشياء ، وإجراء العامة وتنظيف الغرفة ، حيث معظم تنظيف أبدا حقا القيام به. لا تصدق ؟ فقط اسأل الطبيب الكيمياء آلان ايتكين من جامعة سانت اندروز (اسكتلندا) في عام 2014 قضى شهرا من حياتي و...

CERN يريد بناء أكبر و أروع مصادم الجسيمات في الكون

CERN يريد بناء أكبر و أروع مصادم الجسيمات في الكون

في الحقيقة أنا تعمدت أخطأت في العنوان. المصادمات — تماما الظاهرة الطبيعية التي غالبا ما يحدث في الكون. وجه الانقسام في النجوم والثقوب السوداء في الطاقات التي هي من الصعب حتى أن نتصور. ومع ذلك ، فخر يستيقظ عندما كنت أدرك أن الشخص ا...

العلماء: الطاقة النووية هو الخلاص الوحيد من الكارثة المناخية

العلماء: الطاقة النووية هو الخلاص الوحيد من الكارثة المناخية

للحد من انبعاثات غازات الدفيئة وانقاذ الكوكب من ظاهرة الاحتباس الحراري ، تحاول العديد من البلدان في التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة. على بناء الطاقة الشمسية ومزارع الرياح التي تأخذ مساحة ضخمة من الأراضي. ويعتقد العلماء أن هذه الم...

الحائز على جائزة نوبل فقدت أقساط بسبب تصريحات عنصرية

الحائز على جائزة نوبل فقدت أقساط بسبب تصريحات عنصرية

في عام 1962 ، عالم الأحياء الأمريكي جيمس واتسون على جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب عن اكتشاف بنية الجزيء . في حياتي المهنية من 90 عاما العلماء أن تعطي الكثير من فضيحة المقابلات التي تحدث من مذلة السود وادعى أن الغباء هو المرض ا...

العلماء للبحث عن البكتيريا توليد الكهرباء

العلماء للبحث عن البكتيريا توليد الكهرباء

بعض أنواع البكتيريا يمكن أن تولد الطاقة الكهربائية العلماء تنوي استخدامها كما خاصية غير معتادة بالنسبة الكهروكيميائية الأجهزة والوقود معالجة مياه الصرف الصحي. كقاعدة عامة, غير عادية من البكتيريا موجودة في بيئات مع انخفاض تركيز الأ...

الأقمار الصناعية الملتقطة العاصفة التي ترفع 17 القدم الأمواج في المحيط الهادئ

الأقمار الصناعية الملتقطة العاصفة التي ترفع 17 القدم الأمواج في المحيط الهادئ

في المحيط الهادئ ، عاصفة ، والتي على الرغم من حجمها الضخم ، ليس له اسم. كان مرئيا بوضوح من مدار الأرض — وصادمة تم التقاط الصورة ليست واحدة ولكن اثنين من سواتل الأرصاد الجوية من مختلف البلدان. مثل الأعاصير في المحيط الهادئ ليست غير...

سبيس اكس سوف يصرف 10% من موظفيها إلى التركيز على ما هو مهم

سبيس اكس سوف يصرف 10% من موظفيها إلى التركيز على ما هو مهم

شركة الطيران مساحة خاصة النقل التي سوف تأخذنا يوم واحد إلى كوكب المريخ ، ويقلل من 10% من القوى العاملة ، وعلى الفور تقريبا بعد أول نجاح إطلاق الصاروخ عن القمر الصناعي المشغل الايريديوم. الخبر الأول نشرته لوس أنجلوس تايمز وأكد "سبي...

جميع الأوقات ، تمكن العلماء من فك رموز على الأقل 1% من البيانات من مصادم هادرون الكبير

جميع الأوقات ، تمكن العلماء من فك رموز على الأقل 1% من البيانات من مصادم هادرون الكبير

مصادم هادرون الكبير — هي واحدة من الاختراعات المدهشة البشرية المسؤولة عن اكتشاف العديد من الجسيمات دون الذرية ، بما في ذلك بعيد المنال بوزون هيغز. و في الآونة الأخيرة ، بيانات جديدة تلمح إلى اكتشافات جديدة أبعد من النموذج ال...

جميع الأوقات ، تمكن العلماء من فك رموز على الأقل 1% من البيانات من مصادم هادرون الكبير

جميع الأوقات ، تمكن العلماء من فك رموز على الأقل 1% من البيانات من مصادم هادرون الكبير

مصادم هادرون الكبير — هي واحدة من الاختراعات المدهشة البشرية المسؤولة عن اكتشاف العديد من الجسيمات دون الذرية ، بما في ذلك بعيد المنال بوزون هيغز. و في الآونة الأخيرة ، بيانات جديدة تلمح إلى اكتشافات جديدة أبعد من النموذج ال...

النموذج الجديد من الكون يفسر الطاقة المظلمة

النموذج الجديد من الكون يفسر الطاقة المظلمة

باحثون من جامعة أوبسالا في السويد وقد اقترح نموذج جديد من الكون, قادر, في رأيهم, حل لغز الطاقة المظلمة ، والتي وفقا العديد من علماء الفيزياء النظرية ، المسؤولة عن توسيع الفضاء. جديدة المادة العلماء التي نشرت في دورية رسائل الاستعر...

الاميبا العثور عليها في حل المسائل الحسابية المعقدة أسرع من الكمبيوتر

الاميبا العثور عليها في حل المسائل الحسابية المعقدة أسرع من الكمبيوتر

الأميبا — هو مخلوق بسيط ، نذهب إلى المدرسة في أحد الدروس الأولى من الأحياء. لا يكاد أي شخص ترى الأميبا ذكي للغاية الأفراد ، لأنه ليس لديها العصبي بالمعنى المعتاد. غير أن مجموعة من العلماء من جامعة كيو في طوكيو وقد استخدمت هذ...

ماذا نتوقع من العلم في 2019?

ماذا نتوقع من العلم في 2019?

على التنبؤ بالمستقبل — ليست سهلة. هذا هو مكرس بالكامل الانضباط. تدريب خبراء الارصاد الجوية تعتمد على البيانات للبحث عن الاتجاهات مراقبة سلوك الناس ، في محاولة تخمين ما سيحدث المقبل. هذا ينطبق بشكل خاص من العلوم: طبيعته ، فإن اليقي...

وقد حقق العلماء الموصلية الفائقة عند درجات الحرارة العالية

وقد حقق العلماء الموصلية الفائقة عند درجات الحرارة العالية

من المدرسة دروس الفيزياء ونحن نعلم أن التيار الكهربائي يتدفق من خلال موصل يلتقي مع المقاومة. بسبب هذا, الكثير من الطاقة أنفقت من أجل لا شيء ، ولكن في عام 1911 ، لاحظ العلماء ميزة غريبة من بعض المواد التي تحدث في درجات الحرارة المن...

أصغر الجسيمات. كيف يتم جوهريا ؟

أصغر الجسيمات. كيف يتم جوهريا ؟

ما هو في معظم الأساسية ؟ هل هناك أصغر ممكن من الطوب أو مجموعة من الطوب التي يمكنك من خلالها بناء حرفيا كل شيء في الكون التي لا يمكن تقسيمها إلى شيء أصغر ؟ على هذا السؤال العلم يحتوي على الكثير من إجابات مثيرة للاهتمام, لكن الذي هو...

الانبعاثات العالمية من ثاني أكسيد الكربون سوف كسر الرقم القياسي في 2018

الانبعاثات العالمية من ثاني أكسيد الكربون سوف كسر الرقم القياسي في 2018

ومن المتوقع أن انبعاثات الكربون العالمية وصلت إلى مستويات قياسية في عام 2018 ، على الرغم من دعوات من علماء المناخ والمنظمات الدولية مثل الأمم المتحدة للحد. ومن المتوقع أن في جميع أنحاء العالم استخدام الوقود الأحفوري سوف تنبعث منها...

وقد وجد العلماء وسيلة لتسخير طاقة الانصهار النووي الحراري

وقد وجد العلماء وسيلة لتسخير طاقة الانصهار النووي الحراري

واحدة من أكثر المناطق الواعدة في صناعة الطاقة النووية هي نوع من رئيس الجامعة ، ودعا توكاماك. ويستخدم قوية جدا في المجال المغناطيسي الذي داخل خاص غرفة حلقية (في شكل الجوف دونات) هو المحاصرين من قبل تسخين البلازما. واحدة من الصعوبات...

ماذا يحدث في الدماغ في انعدام الوزن ؟

ماذا يحدث في الدماغ في انعدام الوزن ؟

على أي شخص ليس سرا أن ناسا تولى مهمة مستحيلة: أن إرسال البشر إلى المريخ بحلول عام 2030. لماذا ؟ لأنه يكفي أن نفهم أن رحلة نموذجية قد يستغرق من ثلاثة إلى ستة أشهر ، و الطاقم سوف تضطر إلى البقاء على هذا الكوكب تصل إلى سنتين قبل محاذ...

وجد علماء الفلك آخر

وجد علماء الفلك آخر "طرفة" ستار

في المجرة لا يزال هناك الغريب النجمة المتلألئة. باستخدام التلسكوب في شيلي ، وقد اكتشف علماء الفلك نجما الذي الخفقان غريب — بالتناوب مشرق و الأضواء الخافتة — مثل نجم العانس التي طالما ارتبطت الغريبة المباني. "نحن لا نعرف ما هو عليه...

النووية

النووية "عقدة" سوف تساعد على حل اللغز من ذرات

عقيدية الهياكل يسمى Sirmione, يمكن أن تساعد العلماء على كشف الأعمال الداخلية من الأنوية الذرية. Skyrmion صغيرة اضطراب في المسألة ، دوامات نمط مماثل عقده الذي من الصعب أن يتمزق. في عام 1960 المنشأ من الفيزياء النووية توني تشنج اقتر...

تجميد فائقة الأتربة في فلك النجوم برنار: ماذا يخفي لنا

تجميد فائقة الأتربة في فلك النجوم برنار: ماذا يخفي لنا "جار"?

كل ليلة عد النجوم علماء الفلك أقرب إلى رؤية كيف بالسكان الكون — أو على الأقل مجرتنا. بعد ربع قرن بعد تدور حول نجوم أخرى تم اكتشاف أول الكواكب الخارجية ، البيانات الإحصائية أظهرت أن متوسط كل نجم في مجرة درب التبانة يجب أن تكون كوكب...