การประกาศในสัปดาห์นี้ว่านักวิทยาศาสตร์อาจจะหรือไม่ได้ค้นพบอนุภาค subatomic ใหม่ทำให้โลกฟิสิกส์ แล้วเราจะรู้ได้อย่างไรว่าอนุภาคนั้นเป็นของจริงหรือไม่?
การทดสอบจำนวนหนึ่งในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้าควรชี้ทาง:
รับข้อมูลเพิ่มเติม
สัญญาณมาจากตัวเร่งอนุภาค Tevatron ที่ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ Fermilab ในบาตาเวียป่วยนักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นการชนในข้อมูลของพวกเขาอนุภาคที่ไม่เคยเห็นมาก่อนนักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า -การค้นพบอนุภาคมีนักฟิสิกส์-
การจับคือรูปแบบอาจแสดงถึงปรากฏการณ์ทางกายภาพที่แท้จริงหรืออาจเป็นความผิดปกติทางสถิติ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่ามีโอกาส 1 ใน 1,000 ที่การค้นพบเป็นเพียงความบังเอิญ เพื่อให้ได้แนวคิดที่ดีขึ้นว่าสัญญาณนั้นเป็นจริงนักวิจัยจำเป็นต้องจัดเรียงข้อมูลเพิ่มเติม
ภายใน tevatron โปรตอนและของพวกเขายาปฏิสตพันธมิตร Antiprotons ถูกเร่งในวงแหวนยักษ์จนกว่าพวกเขาจะชนกันใกล้กับความเร็วแสง ในการระเบิดที่ตามมาจะมีการสร้างอนุภาคที่แปลกใหม่มากมาย
ผลลัพธ์ใหม่ที่พบได้ที่เครื่องตรวจจับ Collider ของ Tevatron ที่ Fermilab (CDF) ซึ่งเป็นบานพับในการตรวจจับอินสแตนซ์พิเศษสองสามร้อยรายการที่ไม่คาดคิดของการผสมผสานของผลิตภัณฑ์โดยเฉพาะ การค้นพบดังกล่าวอาจบ่งบอกว่ามีการสร้างอนุภาคที่ไม่รู้จักในการชนกันเหล่านี้
หากนักวิจัยสามารถหากรณีของรูปแบบนี้ได้มากขึ้นผลลัพธ์จะมีน้ำหนักมากขึ้น
“ มันเร็วเกินไปที่การสังเกตนี้จะได้รับการพิจารณาว่าเป็นการค้นพบที่จัดตั้งขึ้น” กาวินซาลม์นักฟิสิกส์ของห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เซิร์นในเจนีวาประเทศสวิตเซอร์แลนด์กล่าว "ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมามีความผิดปกติของอนุภาค-ฟิสิกส์จำนวนมากซึ่งมีนัยสำคัญทางสถิติคล้ายกับสิ่งนี้ แต่ในการสะสมของข้อมูลใหม่และการวิเคราะห์ใหม่ที่ตามมากลับกลายเป็นว่าเป็นเพราะความผันผวนของข้อมูล
มีความหวังที่สมเหตุสมผลว่าการทดลอง CDF ของ Tevatron นั้นจะสร้างข้อมูลเพิ่มเติมเพียงพอที่จะทำให้ภาพชัดเจนขึ้น ที่Atom Smasherซึ่งได้ดำเนินการมาตั้งแต่ปี 1980 เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับการปรับแต่งเพื่อสร้างการชนจำนวนมาก
“ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาที่ Tevatron ได้รับตัวอย่างข้อมูลขนาดใหญ่นี้” Michael Peskin นักฟิสิกส์ของ SLAC National Accelerator Laboratory ใน Menlo Park รัฐแคลิฟอร์เนียกล่าวในปัจจุบัน
Tevatron อยู่ในระหว่างการแข่งขันกับเวลา การขาดแคลนงบประมาณคาดว่าจะปิดตัวลงในเดือนกันยายน
ลองทดลองอื่น ๆ ของ Tevatron
และหากการทดลอง CDF ไม่สามารถพิสูจน์ได้ของอนุภาคใหม่นักฟิสิกส์อาจไม่ต้องมองไกลไปกว่าการทดลองอื่น ๆ ที่ Tevatron เรียกว่า Dzero (D0) ซึ่งตรวจพบการชนที่จุดอื่นตามวงแหวน
“ มีเพียงการทดลอง CDF ที่ Tevatron เท่านั้นที่วิเคราะห์ข้อมูลเพียงพอที่จะเห็นผลกระทบนี้” Frank Petriello นักฟิสิกส์มหาวิทยาลัยนอร์ ธ เวสเทิร์นกล่าว "เรากำลังรอการยืนยันจาก D0 และสำหรับการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่านี่ไม่ใช่ความผิดพลาดเล็กน้อยในการสร้างแบบจำลองฟิสิกส์ที่รู้จักกันดีอยู่แล้ว"
Dzero ควรมีความสามารถเท่ากับ CDF ในการตรวจจับอนุภาคนี้หากมีอยู่ แต่เนื่องจากการทดลองทั้งสองรวบรวมข้อมูลที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิงการค้นพบที่คล้ายกันที่ Dzero จะให้น้ำหนักมากกับอนุภาคใหม่สมมติฐาน
“ Dzero น่าจะสามารถเห็นสิ่งนี้ได้เช่นกัน” Peskin บอก LiveScience “ ถ้ามันเป็นเรื่องจริงมันเป็นอนุภาคใหม่และประเภทที่น่าสนใจมากแน่นอนมันยั่วเย้ามาก แต่ฉันยังไม่เชื่อเลย”
มองไปที่ LHC
หาก Dzero ไม่สามารถให้ความกระจ่างเกี่ยวกับสถานการณ์ได้Atom Smasher ที่ใหญ่ที่สุดในโลกควรจะสามารถ
Hadron Collider (LHC) ที่ CERN เป็นตัวเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดล่าสุด มันยังไม่เต็มความเร็ว แต่มันก็ให้ผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ที่น่าตื่นเต้นอยู่แล้ว ให้เวลามากขึ้น LHC ควรจะสามารถสร้างการชนกันได้มากกว่า Tevatron
LHC ยังมีการทดลองหลายครั้งรวมถึงสอง - Atlas และ CMS ซึ่งควรจะสามารถตรวจจับอนุภาคใหม่ได้หากมีอยู่
“ การทดลอง D0 ไม่เพียง แต่สามารถตรวจสอบการอ้างสิทธิ์นี้ได้การทดลอง ATLAS และ CMS LHC ในไม่ช้าก็จะสามารถไปได้อีกมาก” Matthew Strassler นักฟิสิกส์ของ Rutgers University กล่าว "นี่เป็นส่วนหนึ่งของสาเหตุที่การทำงานร่วมกันของ CDF จำเป็นต้องเผยแพร่ผลลัพธ์นี้ในตอนนี้"
ด้วยการแบ่งปันผลลัพธ์ของพวกเขากับชุมชนฟิสิกส์ที่เหลือนักวิทยาศาสตร์ CDF กำลังเชิญชวนการตรวจสอบอย่างละเอียดเช่นการเรียกร้องที่กล้าหาญ
หวังว่าพวกเราที่เหลือจะไม่ถูกเก็บไว้ในที่มืดนานเกินไป ใครจะรู้เราอาจมีรายการใหม่เพื่อรวมเข้ากับการเพิ่มขึ้นของอนุภาคที่รู้จักกันดีซึ่งประกอบขึ้นเป็นจักรวาลของเรา -ควาร์กแปลก ๆ และมูอนโอ้ฉัน! อนุภาคที่เล็กที่สุดของธรรมชาติผ่า-
คุณสามารถติดตามนักเขียนอาวุโส LiveScience Clara Moskowitz บน Twitter @Claramoskowitz- สำหรับข่าววิทยาศาสตร์เพิ่มเติมติดตาม Livescience บน Twitter@livescience-
