Студенческий портал

Шел 2016, физика, работали не покладая рук. Четыре года назад, БАК подтвердил существование бозона Хиггса, прогноз Стандартной модели. Все это сводится к тому, что БАК должен найти новые частицы той же природы, казалось, требовал от них. Но все данные, собранные учеными, только разбили его мечты в пух и прах. В стандартной модели и общей теории относительности, работают очень хорошо, но физики, но чувствую, что где-то есть хитрость. Они думают, что эти теории, неполные, не связанные друг с другом, и иногда приводят к парадоксам, лечение которых еще не нашли. Должно быть что-то еще. Но где же искать?

Тайники новых явлений становится все меньше. Но физики еще не исчерпаны все возможности. Перед вами наиболее перспективные направления, которые в данный момент проводятся поиски.

Столкновение частиц высоких энергий, как те, что достигли с помощью БАК, могут произвести все частицы до энергий, в котором сталкиваются частицы. Но количество новых частиц зависит от силы их взаимодействия. Частицы, что очень мало общается, может родиться столь редкая, что до сих пор не видели.

Физики предложили много новых частиц, которые попадают в эту категорию, потому что мало, интерактивный материал в целом очень похож на темную материю. В частности, это включает в себя слабое взаимодействие массивные частицы (вимпы), стерильных нейтрино и аксионы (также сильный кандидат в темную материю).

Эти частицы ищут, как с помощью прямых измерений, и наблюдения большие запасы подземных мин, в ожидании редких взаимодействий, и смотрят необъяснимые астрофизические процессы, которые могли бы выступить в роли отраженного сигнала.

Если эти частицы не были слегка интерактивный тип, я бы заметил, если его вес не выходит за пределы энергии, которую мы достигли с ускорителями частиц в этот момент. В этой категории у нас есть все суперсимметричные частицы-партнеры, которые являются гораздо более тяжелые частицы стандартной модели, потому что суперсимметрия нарушена. Кроме того, высоких энергий, можно увидеть, возбуждения частиц, которые присутствуют в моделях с компактифицированными дополнительными измерениями. Эти возбуждения показаны на определенных дискретных уровней энергии, которые зависят от размера дополнительного измерения.

Строго говоря, большую роль в вопросе возможного открытия этой частицы массы и энергии, необходимых для производства таких частиц. Сильных ядерных сил, например, демонстрирует «конфайнмент», что означает, что, чтобы сломать quark нужно большое количество энергии, даже если ваш вес не очень большой. Таким образом, кварки должны иметь компонентов, — их часто называют «преонами», — которые обладают взаимодействия — «техниколором» — по аналогии с ядерной Сейф. Наиболее очевидная модель техниколора вступили в противоречие с данными на десятки лет назад. Но идея продолжает жить, и, несмотря на выживших модели не особо популярны, сбрасывать его счетов не стоит.

Эти явления ищут в БАК и в высокоэнергетических космических лучей.

Высокая точность тестирования процессов Стандартной модели дополняют измерения высоких энергий. Могут быть чувствительными к воздействию производных из виртуальных частиц, энергии, что является слишком высокой, чтобы можно было производить в ускорителях, но очень важно при низких энергиях из-за квантовые эффекты. Примеры этого-распад протона, нейтрона-антинейтронные колебаний, мюон g-2, каонные колебаний. Для всех этих примеров есть эксперименты, которые ищут отклонения от Стандартной модели, и точность этих измерений постоянно растет.

Другой высокая точность тестирования — поиск безнейтринного двойного бета-распада, который показал, что нейтрино являются майорановскими частицами, совершенно новый тип частиц.

Во времена молодой Вселенной, материя была гораздо плотнее и теплее, чем мы могли бы ожидать получить в наших ускорителей частиц. Таким образом, остальная часть это время фирма может дать нам новое отражение. Колебания температуры в микроволновой печи фона может протестировать сценарии инфляция, или их альтернативы, может наша Вселенная выжить «большой отскок» вместо «большого взрыва» и квантовалась если в те времена гравитации.

Некоторые фирмы новая физика проявляются на больших расстояниях, и не в малых. Нерешенным вопросом остается, например, образ Вселенной. Если является бесконечно большой или закроется в себе? И, если да, то каким образом? Одно из исследований по этой теме является поиск повторяющихся шаблонов температуры флуктуации космического микроволнового фонового (CMB). Если мы живем в мультивселенной, две вселенные могли бы встретиться случайно, то, что оставит след в WBC. Другой феномен, который может проявляться на больших расстояниях, это пятая сила, которая может привести к легким нарушениям ОТО.

Не все эксперименты в большие и дорогие. Несмотря на открытия «на коленке», становятся все менее вероятными, просто потому, что многие уже пытались и сделано, остаются области, где малые лабораторные эксперименты могут привести нас к новой трассе. Особенно это относится к квантовой механике, в которой маленький механизмов и детекторы позволяют выполнять ранее невозможные эксперименты. Может быть, когда-нибудь мы будем в состоянии решить спор о «правильной» интерпретации квантовой механики, просто замеряя, какое из них является правильным.

Физика далека от завершения. Становится все более трудно проверить, что новые фундаментальные теории, но постепенно расширяя границы многих существующих экспериментов. Там может быть новая физика; нам нужно просто увеличить энергию, точность и искать все более тонкие эффекты. Если природа добра к нам, в этом десятилетии мы можем уничтожить Стандартной модели и перейти к новой вселенной и за ее пределами.

Где скрывается новая физика?
Илья Хель