หนึ่งในอนุภาคที่เข้าใจยากที่สุดในโลกจะซ่อนตัวอยู่อีกต่อไปดูเหมือนว่า
นักวิทยาศาสตร์ที่มหึมาHadron Collider ขนาดใหญ่(LHC) เครื่องเร่งอนุภาคที่ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ CERN ในสวิตเซอร์แลนด์ได้ห่อหุ้มอย่างน้อยสำหรับปี 2011-ประเภทของการทดลองที่อาจแสดงให้เห็นถึงอนุภาค Higgs Boson ที่ต้องการมานาน
Higgs Boson ซึ่งได้รับการทฤษฎี แต่ไม่เคยสังเกตเห็นว่าเป็นความคิดที่จะให้อนุภาคอื่น ๆ ทั้งหมดของพวกเขา นักฟิสิกส์หวังว่าจะได้เห็นสัญญาณของมันนับตั้งแต่พวกเขาเริ่มชนอนุภาคที่ LHC ในปี 2008 แต่ก็ยังไม่มีสัญญาณของฮิกส์
“ LHC กำลังทำงานอย่างน่าอัศจรรย์มันยอดเยี่ยมมาก” Christoph Rembser นักฟิสิกส์ของ Cern Particle กล่าวซึ่งทำงานในการทดลอง Atlas ของ LHC กล่าว "สิ่งที่ไม่น่าอัศจรรย์คือเรายังไม่เห็นอะไรใหม่และไม่มีการค้นพบใหม่ ๆ "
แต่ Rembser และคนอื่น ๆ ก็ขอความระมัดระวังโดยบอกว่าพวกเขารู้ล่วงหน้าว่ามันต้องใช้เวลามากพอที่จะสะสมเพื่อเปิดเผยอนุภาคใหม่ -Wacky Physics: อนุภาคเล็ก ๆ ที่เจ๋งที่สุดในธรรมชาติ-
แม้ว่าจะไม่มากเกินไป: นักวิทยาศาสตร์ CERN คนอื่นแนะนำว่าหากอนุภาคยังคงเข้าใจยากในปีหน้า
สลับแทค
เป็นเวลา 180 วันในปีนี้ LHC กำลังชนกันโปรตอนเข้าด้วยกันภายในระยะทาง 17 ไมล์ (27 กิโลเมตร) พลังงานขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นเมื่ออนุภาคสองตัวเหล่านี้ถูกตบเข้าหากันด้วยความเร็วสูงนั้นคิดว่าเป็นเรื่องที่ถูกต้องที่จะก่อให้เกิดอนุภาคที่แปลกใหม่เช่นฮิกส์
อย่างไรก็ตามนักฟิสิกส์ในสัปดาห์นี้เรียกว่า Proton-Proton ของ LHC ในปีนี้โดยตั้งใจจะใช้เดือนที่เหลือของปี 2011 เพื่อชนไอออนตะกั่วที่หนักกว่า (ทำจาก 82 โปรตอนและนิวตรอนมากขึ้น)
ความผิดพลาดเหล่านี้มีประสิทธิภาพมากพวกเขาสามารถละลายสสารลงในซุปดึกดำบรรพ์ของหน่วยการสร้าง - อนุภาคเล็ก ๆ ที่เรียกว่าควาร์กและกลูออน ศึกษาเรื่องนี้Quark-Gluon Sopสามารถเปิดเผยเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการที่อะตอมเกิดขึ้นในตอนต้นของจักรวาลเมื่อเกือบ 14 พันล้านปีก่อน
"อนุภาคพระเจ้า"
เมื่อ LHC เริ่มต้นอีกครั้งในปีหน้านักฟิสิกส์ตั้งใจที่จะกลับมาค้นหาอีกครั้งHiggs Boson- อนุภาคนี้บางครั้งเรียกว่า "อนุภาคของพระเจ้า" เพราะความสำคัญของมันเป็นความคิดที่เกี่ยวข้องกับสนาม Higgs ของพันธมิตรซึ่งแพร่กระจายไปทั่วจักรวาล
เมื่ออนุภาคอื่น ๆ เดินทางแม้ว่าสนามนี้พวกเขาจะได้รับมวลเช่นเดียวกับวัตถุที่เดินทางผ่านทะเลสาบจะเปียก นี่คือกลไกที่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าสามารถอธิบายได้ว่าทำไมอนุภาคถึงมีมวล
แบบจำลอง Higgs ประสบความสำเร็จอย่างมากมันได้ถูกรวมเข้ากับแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาคทฤษฎีการทำงานที่ดีที่สุดของนักวิทยาศาสตร์เพื่ออธิบายองค์ประกอบพื้นฐานของจักรวาล -อินโฟกราฟิก: อนุภาคที่เล็กที่สุดของธรรมชาติผ่า-
“ จากฟิสิกส์ใหม่ทั้งหมดที่เรากำลังมองหา [ที่ LHC] Higgs Boson นั้นพิเศษในแง่ที่ว่าเราได้รวมไว้ในการคำนวณของเราแล้ว” Cern Physicist Jonas Strandberg กล่าว "เพื่อให้ทฤษฎีของเราถูกต้องเราต้องการให้ฮิกส์มีอยู่ถ้ามันไม่มีอยู่เราต้องการบางสิ่งบางอย่างเพื่อแทนที่"
เข้าโค้งฮิกส์
เพียงเพราะ LHC ยังไม่พบว่าฮิกส์ไม่ได้หมายความว่ามันไม่ได้เปิดเผยอะไรเกี่ยวกับอนุภาค ด้วยการค้นหานานมาก Atom Smasher ได้กำจัดสถานที่ที่เป็นไปได้บางอย่างที่อนุภาคอาจซ่อนตัวอยู่แล้ว
“ เรารู้ทุกอย่างเกี่ยวกับ Higgs Boson จากทฤษฎีของเรายกเว้นสิ่งหนึ่งซึ่งเป็นสิ่งที่มีมวล” Strandberg บอก LiveScience "ขึ้นอยู่กับมวลนี้มันมีคุณสมบัติบางอย่างเราได้ยกเว้นความเป็นไปได้มากมายสำหรับฮิกส์ แต่สิ่งที่เหลืออยู่นั้นเป็นไปได้มากที่สุดในแง่นั้นเรายังคงมีหน้าต่างที่น่าสนใจที่สุดที่จะใช้เวลานานกว่าเล็กน้อยในการปิด"
นักวิทยาศาสตร์สามารถพูดได้ด้วยความมั่นใจ 99 เปอร์เซ็นต์ว่ามวล Higgs ไม่ได้อยู่ระหว่าง 160 และ 220 GIGA-Electron Volts หรือ GEV (สำหรับการเปรียบเทียบโปรตอนมีมวลประมาณ 0.938 GEV) แต่ช่วงอื่น ๆ เช่นระหว่าง 114 ถึง 135 GeV และสูงกว่า 500 GeV ยังคงอยู่ในการวิ่งสำหรับมวล Higgs
“ ในปีหน้าเราจะยกเว้นมวลชนที่เป็นไปได้ทั้งหมด” Strandberg กล่าว "ฉันคิดว่าถ้าเราไม่พบในปีหน้า Higgs Boson อย่างที่เรารู้ว่ามันไม่มีอยู่จริง"
ไม่มีความผิดหวัง
แม้ว่านักฟิสิกส์บางคนหวังว่าจะได้ค้นหา Higgs Boson เร็วกว่านี้ส่วนใหญ่บอกว่าพวกเขาไม่ผิดหวัง
“ สิ่งที่ฉันหวังไว้แน่นอนว่ามันจะง่ายกว่า แต่ฉันก็พอใจมากเพราะผลลัพธ์นั้นแข็งแกร่งมากและการทดลองใช้งานได้ดี” Rembser กล่าว "ไม่มีนักฟิสิกส์ร้องไห้ที่ CERN มันสนุกมากที่ได้ตรวจสอบและตรวจสอบข้อมูลว่าบรรยากาศที่ปัจจุบันของ CERN นั้นยอดเยี่ยมมาก"
และนักวิจัยส่วนใหญ่ก็ยังขาดความประหลาดใจที่รางวัลใหญ่ยังไม่มา
“ ฉันคิดว่ามันต้องใช้เวลาห้าปี” Joao Guimaraes da Costa นักฟิสิกส์ฮาร์วาร์ดกล่าวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทีม Atlas ของ LHC กล่าว "ฉันคิดว่ามันจะไปเร็วมาก"
ในความเป็นจริงนักฟิสิกส์หลายคนคิดว่ามวลที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดของฮิกส์อยู่ในช่วงมวลที่เบากว่าซึ่งยังไม่ได้รับการตรวจสอบความลึกเพียงพอโดย LHC สำหรับบางคนมันคงไม่คาดคิดถ้าพบอนุภาคแล้ว
อย่างไรก็ตามหากผลลัพธ์ที่เป็นโมฆะเดียวกันยังคงอยู่ในปีหน้าผู้เชี่ยวชาญอีกหลายคนมีแนวโน้มที่จะประหลาดใจ
“ ถ้าเราไม่พบมันเลยนี่คงเป็นสิ่งที่คาดไม่ถึง” Strandberg กล่าว "นี่หมายความว่าคุณต้องคิดใหม่ทุกสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับเรื่องนี้ว่าเราได้รับการสอนและเราคิดว่าเป็นเรื่องจริง"
คุณสามารถติดตามนักเขียนอาวุโส LiveScience Clara Moskowitz บน Twitter @Claramoskowitz- สำหรับข่าววิทยาศาสตร์เพิ่มเติมติดตาม Livescience บน Twitter@livescience-
