Parçacık fizikçileri hiçbir şey keşfetmedikleri için neden heyecanlanıyor?
Parçacık fiziğinin en önemli yıllık konferanslarından biri olan "Rencontres de Moriond", bu yılki konferans 16 Mart'ta İtalya yerel saatinde başlayacak ve iki gün sürecek. Genellikle, deneysel işbirlikleri konferansta sunulmadan önce en azından ön sonuçlar gerektirir, bu nedenle önümüzdeki birkaç hafta ilginç olacaktır.
Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü'nün (CERN) Atlas Laboratuvarı, geçen yılın verileri olan parçacık fiziğinin Standart Modeli dışındaki parçacıkların aranmasının bazı sonuçlarını yayınladı. Şimdiye kadar herhangi bir yeni durum görmediler.
Yeni veri analiziyle çözülmesi gereken temel bir konu, "lepton tadı anormalliğinin" olup olmadığıdır. Standart modele göre bu anormallikler olmamalıdır. Ek olarak, standart modelden her sapmanın 3'dan fazla olmayan düşük bir istatistiksel önemi vardır. Bununla birlikte, 2017'de bir grup parçacık fizikçisi, birleşmenin öneminin 5'yi aştığını iddia etti.
Bununla birlikte, verilerin bazı kısımlarını diğer kısımları dikkate almadan seçmek, sonuçları güvenilmez hale getirir. Bu, sonucun yanlış olduğu anlamına gelmez ancak bunun gerçek bir etki mi yoksa istatistiksel bir dalgalanma mı olduğunu bilmemiz imkansızdır Bu problem ancak daha fazla veri ile çözülebilir. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın (LHC) bir başka deneyi, CMS, yakın zamanda anormal leptonik kokular için test edildi, ancak hiçbir şey bulamadı.
Aynı zamanda, parçacık fizikçileri, Higgs bozonuna ek olarak, yeni temel parçacıkların keşfinin, özellikle daha büyük parçacık hızlandırıcıları inşa etmek isteyenler için araştırma alanları için bir sorun olduğunu fark ettiler. Finansman beklentileri açısından. Yirmi yıldır, parçacık fizikçileri Büyük Hadron Çarpıştırıcısının bazı "önemli soruları" yanıtlamaya yardımcı olacağını vurguluyor çünkü Büyük Hadron Çarpıştırıcısının karanlık madde parçacıklarını veya süpersimetrik parçacıkları keşfetmesi bekleniyor.
Bununla birlikte, Higgs parçacığı haricinde, diğer yeni parçacıkların keşfinin öngörülmesi yanlıştı. Şimdi, parçacık fizikçileri hatalarını kabul etmiyorlar, ancak herkesin ne karanlık madde, ne ekstra boyutlar, ne süpersimetri ne de Standart Model kapsamına girmeyen herhangi bir şey bulduklarına inanmalarını istiyorlar. Heyecan verici.
Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda parçacık fizikçisi olan James Beacham'ın dediği gibi: "Fizikte bir değişikliğin eşiğindeyiz, ancak bu değişikliğin nereden geleceğini bilmiyoruz. Bu oldukça heyecan verici ve heyecan verici. Özlem. Sanırım şimdi parçacık fizikçisi olmak için en iyi zaman. "
Başka bir fizikçi Jon Butterworth da benzer bir görüşü ifade etti: "Bence şu anda kariyerimdeki herhangi bir zamandan daha heyecan verici ve daha belirsiz."
Buradaki mantık şuna benziyor: Öncelikle, seri üretimin içi boş tahminleri insanlara maliyetli bir deneyin bazı önemli soruları cevaplayacağı izlenimini veriyor. Ardından, deney bu sorulara cevap vermezse, dış dünyaya önceki tahminin yanlış olduğunu ve daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu söyleyin. Son olarak, bu büyük soruları yanıtlamak için daha büyük bir deney yapmak için daha fazla fon ihtiyacını açıklayın.
Standart Parçacık Fiziğinin Lagrangian'ı
En önemlisi, bazı parçacık fizikçileri bunun gerçekten mümkün olduğunu düşünüyor gibi görünüyor.
Söylemeye gerek yok, son verilerin analizi yeni bir etkinin sinyalini gösteriyorsa, o zaman kesinlikle yeni nesil parçacık hızlandırıcılar inşa edilecektir. Yeni keşifler yoksa, parçacık fizikçileri ya neyin yanlış gittiğini heyecanla inkar etmeye devam edecekler ya da daha büyük soruları yanıtlamak için daha güçlü bir çarpıştırıcının gerekli olduğunu iddia edecekler.
