Yeni hipotez, fizikteki en büyük beş sorunu çözdüğünü iddia ediyor
Yeni fiziğe hoş geldiniz
Fizikçiler yeni bir model önerdiler.Modern fizikteki en büyük 5 cevapsız soruyu çözdüklerini, garip karanlık maddeyi, nötrino salınımını, baryogenezini, kozmik genişlemeyi ve güçlü Eylem yükü eşlenik-eşlik sorunu (güçlü CP problemi, güçlü CP problemi).
Yeni model SMASH olarak adlandırılıyor ve Standart Fizik Modeli'ndeki tüm bu boşlukları uzlaştırmak için yalnızca altı yeni parçacığa ihtiyacımız olduğunu öneriyor. Yeni modelin arkasındaki ekip, test etmenin o kadar da zor olmayacağına inanıyor.
Model, Fransız ve Alman fizikçilerden oluşan bir ekip tarafından geliştirildi. Standart modelde herhangi bir büyük ayarlamaya gerek olmadığına, sadece bazı yeni eklemeler yapılacağına inanıyorlar.
Bu henüz başlangıç aşamasındadır, ancak bu çok havalı bir argüman çünkü diğer modeller, daha önce hiç görmediğimiz yüzlerce yeni parçacığın eklenmesini gerektiren süpersimetri gibi kuantum mekaniğinin gizemlerini açıklamak için tasarlandı.
Tersine, SMASH yalnızca altı tane gerektirir: üç nötrino, bir fermiyon ve iki parçacıklı bir alan. (Fizikte alan, uzay ve zamandaki her nokta için bir değere sahip fiziksel veya matematiksel bir varlıktır. Parçacıklar, alanın uyarılmış halidir.)
Bu 5 temel (büyük) sorunun ne olduğunu size bildirmek için, karanlık maddeden başlayarak bu 5 soruyu gözden geçireceğiz.
2. Karanlık madde
Evrenin% 26-27'sinin bilinmeyen maddelerden oluştuğuna dair pek çok kanıt var. Yerçekimini tespit edebilmemize rağmen, bu bilinmeyen madde gözlemleyebileceğimiz herhangi bir ışık veya radyasyon yaymıyor gibi görünüyor.
Yıllarca araştırmamıza rağmen, karanlık maddenin gerçek bileşimini hala bilmiyoruz, ancak varlığının evrenin istikrarının anahtarı olduğunu biliyoruz.
2. Nötrino salınımları
Geçen yıl, Nobel Fizik Ödülü, nötrinoların 'tatlar' arasında salınım yapabildiğini gösteren iki fizikçiye verildi.
Nötrino salınımı kuantum mekaniksel bir olaydır Spesifik bir leptonik tat ile üretilen nötrinolar (elektronlar, Muzi "muon" veya Taozi "tau" gibi) daha sonra farklı rüzgar aromalarına sahip olabilir.
Sadece kütlesi olan parçacıklar aromayı dönüştürebildiğinden veya salınabildiğinden, nötrinoların kütleye sahip olması gerekir. Ancak, bu Standart Model için bir sorundur, çünkü nötrino kütlesinin gerçekte nereden geldiğini kimse bilmiyor.
Higgs bozonundan (Higgs bozonu) gelebilir, ancak henüz keşfetmediğimiz tamamen yeni bir parçacıktan da gelebilir.
3. Baryogenez
Fiziğin çözülmemiş önemli problemi çok basit bir şekilde özetlenebilir: Gözlenebilir evrende neden antimaddeden daha fazla madde var?
Standart Model'e göre, Büyük Patlama eşit miktarda madde ve antimadde üretir ve temas ettiklerinde birbirlerini yok edecekleri için bu, parçacıkların olmadığı, yalnızca radyasyonun olmadığı bir evrenle sonuçlanmalıdır.
Açıktır ki, evrende çok sayıda parçacık olması, bu sahnede bir sorun olduğu anlamına gelir, çünkü evren şimdi nasıl bu kadar çok maddeye sahip olabilir ama neredeyse hiç antimadde içeremez?
4. Kozmik Enflasyon
Büyük Patlama'dan sonraki bir saniye içinde, evrenin enflasyon adı verilen hızlandırılmış bir genişleme dönemi yaşadığına inanılıyor.
Çoğu fizikçi, evrenin genişlemesi gerçeğini kabul etse de, hiç kimse, evrenin, atom altı boyuttan golf topu boyutuna neredeyse anında ışık hızından daha hızlı genişlemesine neden olan mekanizmayı tam olarak anlayamaz.
Enflasyon adı verilen ve enflasyonun ana nedeni olarak varsayımsal bir alan önerildi, ancak biz bunu gerçekten tespit edemedik.
5. Güçlü CP sorunu
"Standart Modelde ciddi bir kusur" olarak tanımlanan güçlü CP problemi, evrende neden antimaddeden daha fazla madde olduğunu açıklamaya yardımcı olur, ancak kendi başına gelen çözülmemiş bir gizemi ortaya çıkarır.
Bu özellikle uzun bir hikaye, ancak kısaca, güçlü CP problemi CP'nin nasıl ihlal edildiğini açıklar.Evrenin temel simetrisinin yok edilmesi kuantum kromodinamiğinde (QCD) meydana gelmez ve QCD kuarkları içerir. Ve gluon, ama kimse nedenini çözemez.
Şimdiye kadar, belki de yeni model doğru çıkarsa.
Çözüm?
SMASH modelinin kurulması, İsviçre'nin Lausane kentindeki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsünde fizikçi olan Mikhail Shaposhnikov tarafından 2005 yılında Neutrino Minimum Standart Modeli (nötrino minimum standart modeli) olarak adlandırılan bir öneriye dayandırılmalıdır. minimal standart model, vMSM).
O zamanlar, üç sağlak nötrino modelinin belirli bir kütleye sahip standart modelinin genişlemesinin, evrenin karanlık maddesi ve baryon asimetrisini aynı anda açıklayabileceği öne sürüldü. Nötrino salınımları deneyi tutarlıdır.
Şimdi, Paris-Saclay Üniversitesi'nden Fransız fizikçi Guillermo Ballesteros liderliğindeki bir ekip, bu üç sağ elli nötrinoları standart modeldeki mevcut üç mikroya ekleyebileceğimizi söylüyor. Yukarıda listelenen ilk dört sorunu çözmek için renkli üçlü fermiyon adı verilen bir atom altı parçacık eklenir.
Shannon Hall'un New Scientist'e açıkladığı gibi, yeni ve bilinmeyen bir alan eklemek beşinci sorunu hallediyor gibi görünüyor:
"SMASH, bu sorunlardan bazılarını biraz farklı bir şekilde açıklamak için yeni bir alan ekliyor. Bu alan iki parçacığı içeriyor: eksen, karanlık madde aday parçacık ve genişlemeden sonraki parçacık olan inflaton. .
Son bir gösteri olarak, SMASH bu alanı beşinci probleme çözüm getirmek için kullandı: güçlü CP problemi.
Ekip, hipotezlerinin yeni nesil parçacık hızlandırıcıları kullanılarak test edilebileceğini, yani olasılıklar aralığında olduğunu ve bu da onu geçmişte önerilen diğer çözümlerden daha ikna edici kıldığını belirtti.
Ekip üyelerinden biri olan German Electron Synchrotron'dan Andreas Ringwald Hall'a şunları söyledi: "Bu teorinin en iyi yanı, önümüzdeki 10 yıl içinde test edilebilmesi veya incelenebilmesi."
"Her zaman yeni teoriler icat edebilirsiniz, ancak bunlar yalnızca 100 yıl içinde test edilebilirlerse veya test edilemezlerse, bu gerçek bilim değil, meta-bilimdir."
SMASH modelinin hakemli bir dergide yayınlanmadığı unutulmamalıdır, bu nedenle hala parçacık fiziği dünyası tarafından gözden geçirilmesi gerekir. Ancak şimdi ön baskı web sitesi arXiv.org'a yüklendi, bu nedenle bağımsız fizikçilerin yorum yapma fırsatı var.
Bu, "Beş Büyük Soru" nun nihai çözümüyle bitmeyebilir. Fizik hiçbir zaman netleştirilmemiştir, ancak bazı harika şeylerin başlangıcı olabilir.
