https://frosthead.com

Ali je naše vesolje super-simetrično?

Veliki hadronski trkalnik, največji in najbolj znan svetovni pospeševalnik delcev, se bo po dolgoletni nadgradnji ponovno odprl marca. Kakšno je torej prvo naročilo posla za ponovno zagnani trkalnik? Nič drugega kot iskanje delca, ki prisili fizike, da ponovno razmislijo o vsem, kar mislijo, da vedo o tem, kako deluje vesolje.

Od druge polovice dvajsetega stoletja fiziki uporabljajo standardni model fizike, da opišejo, kako delci izgledajo in delujejo. A čeprav model v veliki meri razlaga vse, kar so znanstveniki opazili s pospeševalci delcev, ne upošteva vsega, kar lahko opazijo v vesolju, vključno z obstojem temne snovi.

Tu nastopi supersimetrija ali SUSY. Supersimetrija napoveduje, da ima vsak delček tisto, kar fiziki imenujejo "superpartner" - bolj masivni subatomski partnerski delček, ki deluje kot dvojček delca, ki ga lahko opazujemo. Vsak opazovani delček bi imel svojo vrsto superpartnerja, ki združuje bozone s "fermioni", elektrone z "selektroni", kvarke s "škripci", fotone s "fotini", in gluone z "gluinosi".

Če bi znanstveniki lahko opredelili en sam delček, bi lahko sledili popolnejši teoriji fizike delcev, ki pojasnjuje nenavadne neskladnosti med obstoječim znanjem in opaznimi pojavi. Znanstveniki so z velikim hadronskim trkalnikom leta 2012 identificirali Higgsove delce bozona, vendar se ni obnašal tako, kot so pričakovali. Eno presenečenje je bilo, da je bila njegova masa veliko lažja od napovedane - neskladnost, ki bi jo lahko pojasnili z obstojem super-simetričnega delca.

Znanstveniki upajo, da bo ponovno zagnani in močnejši LHC razkril ravno takšen delček. "Večje energije v novem LHC bi lahko povečale proizvodnjo hipotetičnih super-simetričnih delcev, imenovanih gluinosi, s faktorjem 60, kar bi povečalo možnosti za iskanje, " poroča Emily Conover za Science .

Če bi LHC odkril en sam delček, to ne bi bila zgolj zmaga za supersimetrijo kot teorijo - to bi lahko bil korak k razumevanju porekla našega vesolja. Vendar bi to lahko tudi ustvarilo veliko dela za znanstvenike - navsezadnje je supersimetrično vesolje tisto, ki bi vsebovalo vsaj dvakrat več delcev. Michael Williams z Massachusetts Institute of Technology je za BBC povedal, da je pripravljen na izziv, vendar priznava, da bi bil lahko težaven:

Najti katerega koli delca, ki bi lahko bil kandidat za temno snov, je lepo, ker bi lahko začeli razumeti, kako to vpliva na galaksijo in razvoj vesolja, hkrati pa odpira vrata tudi vsemu, kar je na drugi strani, o čemer nimamo pojma, kaj je tam.

Ali je naše vesolje super-simetrično?