Jednym z największych pytań, które dotyczą zarówno fizyków cząstek, jak i kosmologów, jest: czym jest ciemna materia? Wiemy, że niewielki ułamek masy wszechświata to widzialne rzeczy, które możemy zobaczyć, ale 23% Wszechświata składa się z rzeczy, których nie widzimy. Pozostała masa jest utrzymywana w czymś zwanym ciemną energią. Ale wracając do pytania o ciemną materię, kosmolodzy uważają, że ich obserwacje wskazują na obecność ciemnej materii, a fizycy cząstek uważają, że większość tej materii może być przechowywana w cząsteczkach kwantowych. Ten szlak prowadzi do dużego zderzacza hadronów (LHC), gdzie bardzo małe spotyka się z bardzo dużymi, miejmy nadzieję, wyjaśniając, jakie cząstki mogą być generowane po wykorzystaniu ogromnych energii możliwych z LHC…
Podekscytowanie rośnie po wielkim włączeniu LHC tego lata. Śledzimy wszystkie informacje prasowe, możliwości badawcze i niektóre z bardziej „teorii tam”, co LHC może odkryć, ale moje ulubione fragmenty wiadomości LHC obejmują możliwość zaglądania w inne wymiary, tworzenia tuneli czasoprzestrzennych , generując „cząsteczki” i mikro czarne dziury. Artykuły te są dość ekstremalnymi możliwościami dla LHC, podejrzewam, że codzienne uruchamianie ogromnego akceleratora cząstek będzie nieco bardziej przyziemne (chociaż „przyziemne” w fizyce akceleratora nadal będzie cholernie ekscytujące!).
David Toback, profesor Uniwersytetu Texas A&M w College Station, jest bardzo optymistycznie nastawiony do odkryć, które odkryje LHC. Toback i jego zespół napisali model, który wykorzystuje dane z LHC do przewidywania ilości ciemnej materii pozostałej po Wielkim Wybuchu. Wszakże zderzenia wewnątrz LHC na chwilę odtworzą niektóre warunki w momencie narodzin naszego Wszechświata. Jeśli Wszechświat stworzył ciemną materię ponad 14 miliardów lat temu, być może LHC może zrobić to samo.
Jeśli zespół Tobacka ma rację, ponieważ LHC może tworzyć ciemną materię, będą miały cenne implikacje zarówno dla fizyki cząstek, jak i kosmologii. Co więcej, fizycy kwantowi będą o krok bliżej udowodnienia słuszności modelu supersymetrii.
“Jeśli nasze wyniki są poprawne, teraz wiemy znacznie lepiej, gdzie szukać tej ciemnej materii w LHC. Wykorzystaliśmy precyzyjne dane z astronomii, aby obliczyć, jak by to wyglądało w LHC i jak szybko powinniśmy być w stanie je wykryć i zmierzyć. Jeśli otrzymamy tę samą odpowiedź, dałoby nam to ogromną pewność, że model supersymetrii jest poprawny. Jeśli natura to pokazuje, byłoby to niezwykłe. ” - David Toback
Rozpoczęło się polowanie na produkcję ciemnej materii w LHC… ale czego będziemy szukać? Po tym, jak przewiduje się, że ciemna materia nie wchodzi w interakcje i cóż, ciemny. Model supersymetrii przewiduje możliwą cząsteczkę ciemnej materii zwaną neutrino. Ma to być ciężka, stabilna cząstka i gdyby istniał jakiś sposób jej wykrycia, grupa Tobacka mogłaby mieć możliwość zbadania natury neutrina nie tylko w komorze wykrywania LHC, ale także natury neutrino we Wszechświecie.
“Gdyby to się udało, moglibyśmy zrobić prawdziwą, uczciwą wobec dobroci kosmologię w LHC. I będziemy w stanie wykorzystać kosmologię do prognozowania fizyki cząstek." - Wrócić
Źródło: Physorg.com
