Les réponses sur les plus grandes tâches de la science: à quel point nous sommes allés?

Concernant la nature de l'Univers lui-même beaucoup d'inconnu. C'est la curiosité inhérente aux gens, conduisant à la recherche de réponses à ces questions, et conduit la science de l'avant. Nous avons déjà accumulé une quantité incroyable de connaissances, et le succès de nos deux principales théories — la théorie des champs quantiques décrivant le modèle Standard, et de la théorie de la relativité générale décrivant la gravité — montrent à quel point nous avons progressé dans la compréhension de la réalité elle-même.

Beaucoup de gens pessimistes se rapportent à nos actuelles tentatives et plans futurs de la résolution d'un des grands spatiaux de mystères, qui nous mettent dans une impasse aujourd'hui. Notre meilleure hypothèse pour la nouvelle physique, comprenant суперсимметрию, des mesures supplémentaires, техниколор, la théorie des cordes et d'autres, n'ont pas pu obtenir aucune confirmation expérimentale jusqu'à présent. Mais cela ne signifie pas que le physique dans la crise. Cela signifie que tout est exactement comme il devrait l'être: physique dit la vérité sur l'Univers. Nos prochaines étapes nous indiquent comment nous sommes bien entendu.

les plus Grands mystères de l'Univers

Il y a un Siècle les plus grandes questions que nous pourrions poser, comprenaient et de très importantes énigmes existentielles, telles que:

• Quels sont les plus petits constituants de la matière?
• si nos théories et nos forces de la nature sont vraiment fondamentales ou vous devez obtenir une compréhension plus profonde?
• Quelle est la taille ?
• Notre Univers a toujours existé ou est apparu à un certain moment dans le passé?
• Comme brillent les étoiles?

À ce moment, ces énigmes ont occupé les esprits des plus grands hommes. Beaucoup ne sont même pas pensé, que vous pouvez trouver des réponses. En particulier, ils ont exigé des pièces jointes si, apparemment, d'énormes ressources, comme il l'a suggéré il suffit de se contenter de ce que nous savions à l'époque, et utiliser ces connaissances pour le développement de la société.

Bien Sûr, nous ne sommes pas arrivés. Investir dans la société, il est extrêmement important, mais il est important d'élargir les frontières du connu. Grâce à de nouvelles découvertes et les méthodes de recherche, nous avons pu obtenir les réponses suivantes:

• les Atomes sont constitués de particules subatomiques, dont beaucoup sont divisés en encore plus menues; maintenant nous savons tout sur le modèle Standard.
• Nos classiques de la théorie de la заменились quantiques, qui réunissent les quatre fondamentaux de puissance: fort nucléaire, électromagnétique, nucléaire faible et l'interaction gravitationnelle.
• Observée de l'Univers s'étend à 46,1 milliards d'années-lumière dans toutes les directions; observée de l'Univers peut être beaucoup plus ou infinie.
• Passé de 13,8 milliards d'années après l'événement, connu comme le Big bang, qui a donné vie à l'Univers connu. Lui a précédé инфляционная époque incertaine la durée.
• les Étoiles brillent grâce à la physique de la fusion nucléaire, en transformant la substance en énergie selon la formule d'Einstein E = mc².

Et encore, c'est seulement d'approfondir scientifiques les mystères qui nous entourent. En possédant tout ce que nous savons sur les fondamentaux des particules, nous sommes convaincus que dans l'Univers devrait être beaucoup d'autres, encore inconnus de nous. Nous ne pouvons pas expliquer évidente de la présence de la matière noire, ne comprenons pas sombre de l'énergie et ne savons pas pourquoi l'Univers est en expansion c'est ainsi et pas autrement.

Nous ne savons pas pourquoi les particules ont une telle masse, quelle possèdent; et pas l'antimatière; pourquoi les neutrinos ont une masse. Nous ne savons pas si le proton est stable, se détruira-t-il jamais et est-gravité quantique un pouvoir de la nature. Et même si nous savons que la Grande Explosion est précédée de l'inflation, nous ne savons pas si le début de la plus de l'inflation ou qu'elle soit éternelle.

Si les gens Peuvent résoudre ces énigmes? Si les expériences que nous pouvons passer en utilisant la technologie ou de la technologie de l'avenir, de faire la lumière sur ces fondamentaux énigmes?

La Réponse à la première question — peut-être; nous ne savons pas quels sont les secrets de la conserve de la nature, n'est pas un coup d'oeil. La réponse à la deuxième question est clairement «oui». Même si chaque théorie, que nous avons jamais portés à l'égard de ce qui se trouve hors des limites de la célèbre modèle Standard et la théorie de la relativité générale et de 100% tort, il y a une énorme quantité d'informations que vous pouvez obtenir, en exécutant des expériences que nous prévoyons de lancer la prochaine génération. Ne pas construire de toutes ces installations serait une énorme bêtise, même si confirment le scénario de cauchemar, dont la physique des particules élémentaires craint de nombreuses années.

Lorsque vous entendez sur l'accélérateur de particules, vous avez probablement vous représentez toutes ces nouvelles découvertes qui nous attendent à des énergies plus élevées. La promesse de nouvelles particules, de nouvelles forces, de nouvelles interactions, voire totalement nouveaux secteurs de la physique — c'est ce qu'aiment погрезить théoriciens, même si l'expérience est l'expérience de плошают et ne respectent pas ces promesses.

Il y a une bonne raison: la plupart des idées que vous pouvez trouver dans la physique, ont déjà été ou sont exclus, ou fortement limitées aux données que nous avons déjà. Si vous voulez ouvrir une nouvelle particule, le champ, l'interaction ou d'un phénomène, vous n'avez pas à postuler quelque chose qui est incompatible avec ce que nous savons déjà à coup sûr. Bien sûr, nous pourrions faire des hypothèses qui plus tard sont mauvais, mais les données elles-mêmes doivent être en accord avec la toute nouvelle théorie.

C'est pourquoi les plus grands efforts dans la physique ne vont pas sur de nouvelles théories ou de nouvelles idées et des expériences qui nous permettent de quitter les limites de ce que nous avons déjà étudié. Bien sûr, la détection du boson de Higgs peut conduire à la sensation, mais comme fortement Higgs liée à Z-бозоном? Quelles sont tous ces liens entre ces deux particules etd'autres dans le modèle Standard? Combien il est facile d'en créer une? Et après la création, seront-ils réciproques des dissolutions, qui serait différente de la désintégration de Higgs standard plus standard Z-boson?

Il Ya une technique que vous pouvez utiliser pour la recherche de cette: créer un e-позитронное collision avec une masse de Higgs et Z-boson. Au lieu de quelques dizaines ou de centaines d'événements qui créent хиггсовский et Z-boson, comme le fait le RÉSERVOIR, vous serez en mesure de créer des milliers, des centaines de milliers ou même des millions de ces.

Bien Sûr, le grand public en plus de bouleverser la conclusion d'une nouvelle particule, quoi que ce soit d'autre, mais pas chaque expérience est conçu pour créer de nouvelles particules — il ne le faut pas. Certains sont conçus pour explorer déjà connu de nous, la matière et d'étudier ses propriétés. Un grand électron-positron collider, le prédécesseur de RÉSERVOIR, et n'en ai trouvé aucun nouveau fondamentale de la particule. Comme l'expérience DESY, qui suis tombé sur un tronc d'électrons avec les protons. Et relativiste collisionneur d'ions lourds aussi.

Et cela a été prévu; le but de ces trois коллайдеров a été différente. Elle consistait à explorer la matière, ce qui existe vraiment, avec une précédemment précision.

Il Ne semble pas que ces expériences ont simplement confirmé le modèle Standard, bien que tout ce qu'ils ont trouvé, justifiant seulement le modèle Standard. Ils ont créé de nouvelles particules composées et ont mesuré le lien entre eux. Ont été découverts à une relation de rupture et les ramifications, ainsi que des différences subtiles entre la substance et антивеществом. Certaines particules se comportaient pas comme les miroirs des confrères. Les autres un peu comme les privaient de la symétrie de la gestion des temps. Toutefois, il a été constaté que d'autres se mélangent, créant connexes de l'état, dont nous ne soupçonnaient même pas.

L'Objectif de la prochaine grande expérience scientifique n'est pas simplement de chercher quelque chose ou de vérifier une nouvelle théorie. Besoin de collecter un ensemble inaccessibles à d'autres égards des données, et de permettre à ces données pour guider le développement de l'industrie.

Bien Sûr, nous pouvons concevoir et de construire des expériences ou à l'observatoire, en se concentrant sur ce que nous nous attendons à trouver. Mais le meilleur choix pour l'avenir de la science sera polyvalent de la machine, qui est en mesure de recueillir de grandes et diverses quantités de données, ce qui serait impossible à réunir sans un tel investissement énorme. C'est pourquoi Hubble a été un tel succès, pourquoi Fermilab et le RÉSERVOIR repoussé les limites plus loin qu'avant, et pourquoi les futures missions comme le télescope spatial James Webb, l'avenir de l'observatoire de 30 mètres d'une classe ou futurs коллайдеры besoin de nous, si nous voulons jamais répondre sur les questions fondamentales de tous.

Dans l'entreprise il y a un vieux dicton qui s'applique à la science: «plus Vite. Mieux. Le moins cher. Sélectionnez les deux». Le monde se déplace plus vite que jamais. Si nous commençons à économiser de l'argent et n'allons pas investir dans une «le meilleur», cela revient à abandonner.

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